拓扑荷数影响浑浊水中拉盖尔-高斯光束传输

"拓扑荷数对拉盖尔-高斯涡旋光浑浊水下传输的影响" 这篇研究文章探讨了拓扑荷数如何影响拉盖尔-高斯（LG）涡旋光在浑浊水环境中的传播特性。涡旋光是一种特殊的光束，其光场具有螺旋相位结构，携带的拓扑荷数决定了光束的螺旋度，从而影响其传播行为。实验以高斯光为对照，对比分析了不同拓扑荷数的LG光束在浑浊水体中的传输效率。 在水体浑浊程度较高的情况下（衰减长度小于或等于0.118米），实验结果显示，拓扑荷数较大的LG光束具有更优越的水下传输性能。这是因为高拓扑荷数的光束在穿过浑浊介质时，其结构的稳定性相对较好，能更好地抵抗散射和吸收。这为水下光通信和目标探测提供了新的可能性，尤其是在水体环境恶劣的条件下。 文章指出，对于透过浑浊水体的光束能量密度分布，最佳的拓扑荷数主要由传输距离决定，而不是由水体的浑浊程度决定。这意味着在设计水下光通信系统时，应根据实际的传输距离来选择合适的LG涡旋光束的拓扑荷数，以达到最佳的传输效果。 此外，这项研究的实验方法和测量结果对理解LG涡旋光在水下环境的行为具有重要指导意义。它们可以为水下光通信技术提供理论依据，帮助优化传输效率，减少信号损失，同时对水下目标探测技术也有积极的推动作用。例如，利用这种光束可能能够实现更远距离、更高精度的目标识别和跟踪。 该研究揭示了拓扑荷数对LG涡旋光在浑浊水下传输的重要影响，为相关领域的工程应用提供了关键的科学数据和理论支持。通过深入研究和应用这些发现，有可能开发出更为适应复杂水环境的光通信和探测技术，提高其在海洋科学、环境监测和军事应用中的实用性。