多模光纤激光告警接收机空间相干性分析

"激光告警接收机中多模光纤天线出射激光空间相干性研究 (2008年)" 本文是2008年发表在《中北大学学报（自然科学版）》上的科研论文，主要研究了多模光纤在激光告警接收机中的应用，特别是光纤出射光的空间相干性问题。空间相干性是衡量激光光源质量的重要指标，对于激光通信、激光雷达和激光告警系统等有着至关重要的影响。 作者首先分析了多模光纤内部的光场分布，建立了光纤作为二次光源的模型。多模光纤允许多种模式同时传播，这些模式的相互干涉会直接影响到输出光束的空间相干性。经典杨氏双缝实验被用来作为理论分析的基础，通过统计理论深入探讨了光纤出射光的空间特性，并推导出了与空间相干性密切相关的互强度公式。互强度是描述光场中两个位置的光子之间关联程度的物理量，它可以反映光束的相干性。 文章进一步得到了多模光纤对输入激光空间相干性影响的数学表达式，这有助于理解光纤如何改变激光的相干性质。实验部分则验证了光纤芯径、数值孔径以及入射激光角度对激光空间相干性的影响。光纤芯径决定了能够传播的光模式数量，数值孔径影响着光纤的集光能力和模式混合，而入射激光角度则可能改变光在光纤内的传播路径，从而影响相干性。 这篇论文为傅里叶变换激光告警装置的光学天线设计提供了理论依据，通过研究多模光纤的空间相干性，优化了光信号的传输质量，对于提高激光告警系统的性能具有重要意义。此外，这些研究成果也对其他依赖激光相干性的光学系统设计提供了参考。