非Kolmogorov湍流对大气成像系统MTF影响研究

"这篇研究论文探讨了中至强非Kolmogorov湍流对大气湍流调制传递函数（MTF）对成像系统的影响。作者们来自北京航空航天大学，他们采用了一种改进的有效非Kolmogorov谱模型来分析平面波和球面波在中至强非Kolmogorov湍流中传播时成像系统的退化效应。文章关键词包括非Kolmogorov湍流、调制传递函数和大气传播。" 在光学和天文学领域，大气湍流是影响远程成像系统性能的关键因素之一。传统的Kolmogorov湍流理论，是描述大气中光波传播时的随机波动的经典模型，它假设湍流的功率谱密度遵循特定的幂律分布。然而，实际情况中，特别是在某些特定条件下，如中到强湍流环境，这种假设可能不再适用，这就需要非Kolmogorov湍流模型。 这篇研究论文聚焦于中至强非Kolmogorov湍流条件下，成像系统性能的变化。调制传递函数（MTF）是一个衡量成像系统分辨率的重要指标，它描述了通过系统后图像对比度相对于输入信号对比度的降低程度。在大气湍流中，MTF会受到显著影响，导致成像质量下降，如模糊和闪烁现象。 研究人员采用了有效非Kolmogorov谱模型，该模型是对传统非Kolmogorov模型的改进，引入了一个修改后的频率滤波函数，使得新表达式能更好地覆盖更广泛的非Kolmogorov湍流条件。这种改进有助于更准确地预测和理解在实际复杂环境中，如强风、温度梯度等情况下，大气湍流如何影响成像系统。 通过理论分析和可能的数值模拟，作者们可能探讨了不同强度的非Kolmogorov湍流对MTF的具体影响，以及这些影响如何随波前畸变、视宁度（seeing）和其他相关参数变化。这对于优化天文望远镜、无人机成像系统、地面远程监控设备等的应用设计至关重要。 这篇研究论文为理解和应对非Kolmogorov湍流对成像系统性能的影响提供了新的理论基础，对于提高大气湍流条件下的成像质量具有重要的科学价值和实践意义。