強(qiáng)激光在大氣中傳輸?shù)臒釙炐?yīng)研究.pdf

1、當(dāng)強(qiáng)激光在大氣中傳輸時(shí)，與大氣相互作用產(chǎn)生一系列效應(yīng)。它們嚴(yán)重限制了強(qiáng)激光在大氣中的有效傳輸。由于熱暈是影響強(qiáng)激光大氣傳輸?shù)淖顕?yán)重的非線性問(wèn)題之一，因此，積極開(kāi)展熱暈效應(yīng)研究，對(duì)于有效的應(yīng)用高能激光，具有十分重要的意義。本文采用數(shù)值模擬的方法，探討了穩(wěn)態(tài)熱暈效應(yīng)和瞬態(tài)熱暈效應(yīng)對(duì)軸上光強(qiáng)以及遠(yuǎn)場(chǎng)能量分布的影響。 論文主要的內(nèi)容包括 1、分析了影響激光大氣傳輸特性的主要因素，對(duì)大氣的吸收與散射進(jìn)行簡(jiǎn)要地介紹。介紹了在不同氣象

2、要素條件下的大氣折射率分布模型。 2、從熱暈效應(yīng)的概念出發(fā)，系統(tǒng)分析產(chǎn)生熱暈的原因、條件以及不同的熱暈形式，討論熱暈現(xiàn)象的物理本質(zhì)；然后對(duì)熱暈效應(yīng)的閾值以及描述該效應(yīng)的一些重要的定標(biāo)參量進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹；從近軸波動(dòng)方程和等壓近似下空氣密度擾動(dòng)方程出發(fā)，討論熱暈所涉及的方程；最后計(jì)算產(chǎn)生熱暈效應(yīng)功率閾值的上下限。 3、根據(jù)熱傳遞形式，得到的一些典型條件下穩(wěn)態(tài)熱暈效應(yīng)的解析結(jié)果，來(lái)計(jì)算分析熱暈效應(yīng)對(duì)激光大氣傳輸遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布的影

3、響。結(jié)果表明，Nc越大，熱暈效應(yīng)越明顯。無(wú)風(fēng)時(shí)，在一定條件下，截面上的光強(qiáng)分布會(huì)呈現(xiàn)中心光強(qiáng)小于周?chē)鈴?qiáng)的“草帽型”分布；有風(fēng)時(shí)，準(zhǔn)直光束在風(fēng)的方向上聚焦，光斑橫向尺寸擴(kuò)展，且光斑分布呈月牙形。 4、采用三種方法計(jì)算氣溶膠粒子的等效吸收系數(shù)。以能見(jiàn)度的大小與吸收系數(shù)的關(guān)系，計(jì)算了不同能見(jiàn)度時(shí)的聚焦光束的廣義畸變參數(shù)和光束質(zhì)量因子，及遠(yuǎn)場(chǎng)的平均功率密度。結(jié)果表明，在能見(jiàn)度很低時(shí)，氣溶膠粒子的吸收較強(qiáng)，隨著能見(jiàn)度的增加，熱暈效應(yīng)逐漸