隨機光場入射時的貓眼效應研究.pdf

1、在實際戰(zhàn)場上，利用光學系統(tǒng)的貓眼效應進行主動激光探測時，激光的傳輸不可避免的要受到大氣湍流的影響，使到達貓眼系統(tǒng)（本文指所要探測的目標光學系統(tǒng)）的光束發(fā)生擴展、漂移、光強閃爍、相位起伏、波面畸變等一列的效應，即大氣湍流效應。這些湍流效應對貓眼效應的利用是不利的。
　　研究光學系統(tǒng)的貓眼效應的傳統(tǒng)方法，主要建立在規(guī)則光束入射時的幾何光學方法。但是，探測激光發(fā)射后，在傳輸過程中受到大氣湍流的影響，到達目標光學系統(tǒng)時的光場，已經(jīng)是一個帶

2、有湍流統(tǒng)計特征的隨機光場。那么，在對利用貓眼效應進行主動激光探測的可行性分析時，目標光學系統(tǒng)的貓眼效應，已經(jīng)不能沿用傳統(tǒng)的幾何方法來分析了。如何對隨機光場經(jīng)過光學系統(tǒng)的傳輸進行相關的研究和分析，是本文的主要工作。
　　本文工作的主要研究成果如下：
　　(1)通過多相位屏法，數(shù)值模擬了激光通過大氣湍流的傳輸，獲得了到達貓眼系統(tǒng)的隨機光場分布；
　　(2)提出了一種計算相位屏的新方法，將 Malacara多項式用于產(chǎn)生湍流

3、相位屏，并與Zernike多項式法的模擬結果進行比較，發(fā)現(xiàn)其結果更接近統(tǒng)計理論值；
　　(3)提出了一種利用隨機光場相位起伏分布構建波面幾何形態(tài)的方法，為研究隨機畸變波面的形態(tài)變化提供了前提條件；
　　(4)利用Collins衍射積分法，計算并模擬了隨機光場入射時的回波光場分布，為研究光束的回程傳輸提供了初始條件；
　　(5)在 Matlab環(huán)境下將上述的整個傳輸過程進行了程序仿真，輸入相關的參數(shù)，可獲得相關的傳輸結果