大气湍流中部分相干光束的角反射器回波光强分析

"这篇学术文章探讨了在大气湍流中，部分相干光束通过角反射器反射后的回波光强特性。研究基于广义的Huygens-Fresnel原理和修正Von Karmon谱模型，重点是部分相干高斯-谢尔模型（GSM）光束的上行和下行传输过程中的平均光强变化。" 本文详细阐述了部分相干光束在大气湍流环境下的传播特性，特别是在与角反射器交互时的光强变化规律。首先，作者运用广义的Huygens-Fresnel原理，这是一种描述光波在不同介质间传播的基本物理原理，结合修正后的Von Karmon谱模型，推导出了部分相干GSM光束在上行传输时的平均光强解析式。这个解析式对于理解和预测光束在复杂环境中的行为至关重要。 接着，文章讨论了GSM光束经过角反射器反射后下行传输到接收端的平均光强表达式，这个表达式经过了归一化处理，便于分析比较不同条件下的光强变化。角反射器在光学通信中常用于定位和信号反射，因此理解其对光束强度的影响对于优化通信系统性能是必要的。 数值分析结果显示，在大气湍流的双程斜路径传输中，准直光束相比聚焦光束受到的湍流影响较小。这表明在大气湍流环境下，保持光束准直可能有利于减少能量损失。此外，分析还指出，接收端的轴归一化光强随着角反射器半径的增加会先增大，然后趋向于一个稳定值。这意味着角反射器的大小选择对于接收端的光强有直接影响，但存在一个最优半径，超过这个半径后，光强增强的效果将减弱。 同时，研究发现轴归一化光强对大气湍流的外尺度变化不敏感，但会随着湍流内尺度的增大而减小。这意味着湍流的小尺度结构对光强的衰减更为显著，这为理解和优化大气光学通信系统的抗扰能力提供了重要参考。 关键词：光通信、大气湍流、斜程传输、平均光强、角反射器，这些标签涵盖了文章的主要研究领域和关键概念。中图分类号TN929.12和文献标识码A表明这是一篇关于光学通信技术的科研论文，具有较高的学术价值。 该研究深入探讨了部分相干光束在大气湍流中的传播特性，特别是在角反射器反射情况下的光强变化，对于优化大气光通信系统设计和提高通信效率有着重要的理论指导意义。