高能激光大气传输研究：远场斯特雷尔比的数值分析

"高能激光准直传输远场斯特雷尔比与数值验证" 这篇科研文章主要探讨了高能激光在大气中传输时的光学特性，尤其是聚焦质量和稳定性问题，这在激光通信、激光武器和远程探测等领域具有重要意义。作者利用扩展的惠更斯-菲涅耳原理对高能激光在大气中的传播进行了理论分析，这是一种经典光学理论，用于描述光线在空间中的传播和干涉现象。 斯特雷尔比是衡量激光束质量的重要指标，它定义为理想点源成像的强度与实际成像强度的最大值之比。在高能激光通过大气时，由于大气湍流的影响，光束的传播会出现波动和散焦，导致斯特雷尔比降低，从而影响激光的能量集中度和传输效率。文章提出了一个关于高能激光准直传输轴上及峰值斯特雷尔比的积分表达式，这个表达式能够更好地描述无自适应光学系统补偿时的湍流热晕效应。 自适应光学系统是一种实时校正大气湍流影响的技术，但该文章指出，提出的积分表达式不仅适用于没有自适应光学系统的情况，还可以应用于有自适应光学系统但处于弱热晕条件下的湍流热晕角非等晕问题，以及弱热晕和中等热晕条件下的聚焦非等晕问题。这意味着该表达式具有较广泛的适用性，能够在不同的大气环境和补偿条件下评估激光束的质量。 文章通过激光大气传输四维仿真程序进行数值模拟验证，进一步确认了积分表达式的有效性。这些数值模拟对于理解和优化激光在复杂大气条件下的传输性能至关重要，有助于提高激光系统的整体性能和可靠性。 总结起来，这篇文章贡献了一种新的分析工具，用于理解和解决高能激光在大气传输过程中遇到的非等晕性和斯特雷尔比问题。这对于未来的激光技术发展，特别是需要考虑大气干扰因素的高精度应用，如天文学观测、远程激光通信和精确打击技术，都具有重要的理论指导价值。