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《河南师范大学》 2011年
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腔内反射镜热畸变对激光大气传输特性的影响

韩俊鹏  
【摘要】:近年随着激光技术的快速发展,激光在大气中的应用受到了各界的广泛重视,如激光测距、激光能量传输、大气激光通信和激光雷达等。激光在大气中长距离传输时,由于受大气条件的影响,激光的特性将发生变化,相干度下降,光束扩散。其中由大气湍流使得折射率随机变化从而使光场发生随机变化,这将严重影响各类激光应用系统的实用性能,甚至决定了激光技术应用的可行性。人们已经对部分相干光在湍流介质中和自由空间内的传输特性进行了深入的研究,取得了许多成果。由于大气对光特性的影响比较明显,通过总结和应用规律,便于人们将激光技术更好的应用于各类应用中去。 激光大气传输特性就是研究激光在通过大气的传输过程中,激光与大气相互作用产生的一系列非线性与线性效应,以及这些效应对激光特性的影响。本文基于虚焦非稳定谐振腔的激光场,从产生激光的谐振腔内算起,考虑了谐振腔内部反射镜热畸变对激光光束的影响,用有限元的分析方法研究了腔体高温引起的腔镜热畸变情况,得到了近场的激光相对光强的分布情况和腔镜热畸变对近场光束的影响。进而利用快速傅立叶变换(FFT)来研究分析激光光束在大气湍流中的传输特性。重点分析了反射镜热畸变对环形强激光在大气湍流中传输产生的影响,同时模拟得出在大气湍流的影响下激光光束传输不同距离的强度分布和不同腔镜热畸变情况下在大气湍流中传输远场的激光相对光强的分布。并利用β参数和Strehl比来评价光束质量的特性,最终得出:随着传输距离的增加,光束能量向外扩展,最高能量减小,光束质量被大大地削弱,同时热畸变对光束质量的影响也逐渐的明显。在湍流较大的情况下,热畸变对光束质量的影响不够明显,而在大气湍流较弱的情况下,热畸变对光束质量的影响反而更加明显。在同样的大气条件下,传输距离一定,反射镜热畸变越大,光束的质量越差。
【学位授予单位】:河南师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN248

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 周次明,程祖海;强激光反射镜热畸变对光束传输特性的影响[J];强激光与粒子束;2003年10期
2 彭玉峰,程祖海;强激光反射镜基体材料的热畸变特性有限元分析[J];强激光与粒子束;2005年01期
3 彭玉峰;梁珍珍;张毅;程祖海;左都罗;余文峰;;强激光腔镜温升对腔几何参数和远场光强的影响[J];强激光与粒子束;2007年09期
【共引文献】
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1 许光映,姜任秋;阶跃热流冲击加热半无限体动态热应力分析[J];强度与环境;2002年03期
2 许光映,吕政,姜任秋;热惯性对热冲击半无限体热应力影响非傅立叶效应研究[J];强度与环境;2004年01期
3 张彦考,程改霞,张铎;复合材料喷管非线性瞬态热应力分析[J];强度与环境;2005年02期
4 黄仙,倪维斗;大型汽轮机转子动态热应力的数学模型[J];清华大学学报(自然科学版);1996年10期
5 宋正方;强湍流区的自适应光学适用性[J];强激光与粒子束;1992年03期
6 陆启生,刘泽金,蒋志平,张正文,赵伊君;大气色散与热点跟踪[J];强激光与粒子束;1992年04期
7 王英俭,吴毅;折迭式FFT算法对激光大气传输湍流效应的数值模拟[J];强激光与粒子束;1992年04期
8 杨高潮,韩守春,邵石生,胡明,王世鹏,宋正方,崔铁基,孙以珠,闵祥德,金玉奇;1.315μm光解碘激光的大气透过率测量实验[J];强激光与粒子束;1993年04期
9 翁宁泉,曾宗泳,肖黎明,马成胜,龚知本;大气折射率结构常数垂直分布特征[J];强激光与粒子束;1999年06期
10 郭少锋,陆启生,杨奋,程湘爱,江厚满;力学边界对透射型光学元件激光破坏阈值的影响[J];强激光与粒子束;2001年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李学杉;徐青山;胡顺星;胡欢陵;;利用气溶胶消光特性来反演气溶胶折射率[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 耿玉民;徐东东;张来明;;高功率TEA CO_2激光器非稳腔设计与实验[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 梅海平;肖树妹;钱仙妹;姚永帮;邵士勇;黄宏华;詹杰;朱文越;黄印博;饶瑞中;;大气光学湍流强度的光纤测量新技术研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 杨炳渊;史哓鸣;梁强;;高超声速有翼导弹多场耦合动力学的研究和进展[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
5 江天;程湘爱;;DF激光辐照下熔石英的温度场与应力场[A];第九届全国物理力学学术会议论文集[C];2009年
6 王斌;于娜;程耿东;;热载荷下结构动力特性的优化设计[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
7 唐宇;王洪;;光子晶体光纤的特性研究及其应用[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
8 石小燕;王英俭;黄印博;;发射系统遮拦比对均强聚焦光束光斑扩展的影响[A];第七届全国激光科学技术青年学术交流会专辑[C];2003年
9 黄铭;彭金辉;张世敏;张利波;夏洪應;杨晶晶;;材料介电常数的测量方法及应用[A];第十二届全国微波能应用学术会议论文集[C];2005年
10 韩永;饶瑞中;王英俭;;有限空间气溶胶浓度场起伏对光波的影响[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 阴贵郁;基于图像处理技术的激光M~2因子测量方法研究[D];长春理工大学;2010年
3 杨文超;激光制备原位生长WB-CrB颗粒增强镍基复合涂层[D];郑州大学;2010年
4 刘肖宇;基于CCD的光学水下声源探测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 郑宁;低丘山地人工林显热通量空间代表性和尺度效应的研究[D];安徽农业大学;2010年
6 王玲玲;基于FEM的二维FGM板平面热应力研究[D];河北工程大学;2010年
7 宋凯洋;基于多项式外推的图像复原加速算法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
8 章小曼;基于新型光学成像技术的小鼠皮肤光老化及修复机制的实验研究[D];福建师范大学;2010年
9 林晓玲;基于PSD的激光坡度指向与测量装置[D];福建师范大学;2010年
10 尚红波;超短脉冲激光时空特性的仿真研究[D];浙江大学;2011年
【二级参考文献】
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1 于德利,桑凤亭,金玉奇,孙以珠;高能量密度激光器腔镜有限元分析[J];强激光与粒子束;2001年02期
2 何凌,陈波,刘华,谢旭东,夏彦文,苏春燕,卢宗贵;激光远场焦斑测试技术的实验研究[J];强激光与粒子束;2003年03期
3 陈发良,李有宽;环形分布激光束引起光学窗口镜热变形理论分析[J];强激光与粒子束;2003年08期
4 周次明,程祖海;强激光反射镜热畸变对光束传输特性的影响[J];强激光与粒子束;2003年10期
5 彭玉峰,盛朝霞,张虎,朱遵略,程祖海,樊晓伟;激光辐照下固体材料的温度分布理论研究[J];强激光与粒子束;2004年10期
6 彭玉峰,程祖海;强激光反射镜基体材料的热畸变特性有限元分析[J];强激光与粒子束;2005年01期
7 陈金宝,刘泽金,蒋志平,陆启生,张正文,赵伊君;非稳腔DF激光窗口热效应及其对远场光斑的影响[J];强激光与粒子束;1994年02期
8 库耕,程祖海,朱松林,张耀宁,杜泽民;腔镜变形对平凹稳腔激光振荡模式影响的数值研究[J];强激光与粒子束;1997年03期
9 马毅勇,程祖海,张耀宁;高功率激光器窗口热变形分析的有限元方法[J];强激光与粒子束;1999年01期
【相似文献】
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1 蒋丽娟;横流CO_2激光器输出窗口的热畸变及其对激光器工作特性的影响[J];中国激光;1986年09期
2 彭玉峰,程祖海,张耀宁,周次明,余文峰,陆宇灵,李锋;强激光辐照下硅基片超薄多层金属镜的热畸变[J];中国激光;2002年01期
3 龚知本,顾慰渝,王定华,许德政;热畸变效应对准直高斯脉冲高功率10.6微米激米传输的影响[J];中国激光;1982年05期
4 陈培锋,丘军林,龚志伟,唐宗化,陈义红,陈涛;CO_2激光器输出窗口的不对称热畸变[J];激光杂志;1994年03期
5 张耀宁,彭玉峰,周次明,余文峰,程祖海;相变制泠复合镜研究[J];强激光与粒子束;2000年S1期
6 黄伟,张云洞,熊胜明;环状连续强激光下光学薄膜的瞬温和热畸变[J];强激光与粒子束;1996年04期
7 杨富,黄伟,张彬,楚晓亮,刘志国,蔡邦维;CO_2激光辐照下光学薄膜的温度场与热畸变[J];激光技术;2004年03期
8 唐家鹏;张泽渤;霍庆;赵玉英;;高功率激光器输出窗口的热畸变研究[J];光学精密工程;1992年04期
9 黄国松,陈世正;稳态热畸变腔及其补偿[J];中国激光;1978年Z1期
10 陈建文,肖体乔,朱佩平,王润文;全息法测试光泵动态畸变及计算[J];中国激光;1994年01期
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1 张耀宁;彭玉峰;周次明;余文峰;程祖海;;相变制冷复合镜研究[A];湖北省激光学会论文集[C];2000年
2 陈发良;关吉利;李有宽;;光学部件激光热耦合效率及激光热畸变[A];中国工程物理研究院科技年报(2001)[C];2001年
3 於海武;郑万国;王成程;唐军;贺少勃;刘勇;魏晓峰;张小民;;片状放大器热效应[A];中国工程物理研究院科技年报(2000)[C];2000年
4 陈鹤鸣;张力;容经雄;;PBG光子晶体光纤中非线性效应的分析[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
5 欧群飞;冯国英;陈建国;张申金;李明中;;环形激光二极管阵列脉冲抽运激光棒中瞬态热畸变分析[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
6 王成程;郑万国;於海武;唐军;贺少勃;刘勇;;片状放大器光束波前畸变热恢复研究[A];第六届全国激光科学技术青年学术交流会论文集[C];2001年
7 刘天华;姜宗福;王云萍;刘泽金;赵伊君;;自由旋气动窗口设计中的气体动力学计算问题[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
8 彭志涛;景峰;刘兰琴;朱启华;张昆;陈波;;自聚焦激光束光束质量评价的功率谱密度方法[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
9 谢仕永;申玉;王鹏远;王志超;薄勇;彭钦军;崔大复;许祖彦;;高功率高光束质量1319nm全固态Nd:YAG激光器[A];第八届全国光学前沿问题讨论会论文集[C];2009年
10 於海武;郑万国;王成程;唐军;贺少勃;刘勇;淳于咏梅;王琳;;片状放大器热效应[A];中国工程物理研究院科技年报(1999)[C];1999年
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1 记者任福海;新型大气湍流随机波前发生器研发成功[N];中国技术市场报;2009年
2 黄锦滨;表面工程领域的现状与发展趋势[N];中国石油报;2003年
3 鲁进军;机载激光跟踪系统完成飞行发射试验[N];中国航空报;2007年
4 北京光电技术研究所 郭少陵 伍峰;光纤激光器扩充光电子产业规模[N];中国电子报;2005年
5 记者 赵清月;高清 没有“我们”莫谈[N];中国电脑教育报;2008年
6 本报记者 罗光荣;窗外传来恶臭[N];中国气象报;2001年
7 王瑾;世界第一高楼不怕风[N];中国气象报;2003年
8 中国科学院成都光电技术研究所 八室;借——双慧眼看纷扰世界[N];科技日报;2002年
9 周寿桓;明确应用 解决固体激光技术难题[N];中国电子报;2007年
10 本报记者 刘洪宇;神奇激光与装备制造[N];辽宁日报;2007年
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1 季小玲;高功率畸变激光的传输特性和光束控制研究[D];四川大学;2004年
2 何武光;光电对抗中的激光大气传输仿真研究[D];电子科技大学;2012年
3 陈京元;大气湍流间歇性及其对光波传播的影响[D];中国工程物理研究院;2005年
4 魏小红;高功率激光非线性过程中的光束质量与传递特征[D];复旦大学;2009年
5 陈浩;大气湍流中光波前的时空特性探测研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
6 华志励;大气湍流背景下合成孔径激光雷达成像算法研究[D];中国海洋大学;2010年
7 花晓清;O_2、H_2、CH_4气体的受激喇曼散射[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年
8 徐强;半导体激光器光束传输特性研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 姜义君;星地激光通信链路中大气湍流影响的理论和实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 姜义君;星地激光通信链路中大气湍流影响的理论和实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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1 韩俊鹏;腔内反射镜热畸变对激光大气传输特性的影响[D];河南师范大学;2011年
2 杨富;10.6 μm激光辐照下光学薄膜热畸变和微弱吸收的研究[D];四川大学;2003年
3 袁永轲;无机液体激光系统流场特性分析[D];中国工程物理研究院;2008年
4 饶鹏;镜面热畸变对高能激光系统内光路光束传输影响的数值计算[D];国防科学技术大学;2009年
5 杨霄;光学玻璃在激光作用过程中的热力效应研究[D];长春理工大学;2009年
6 裴正平;自适应光学技术用于改善固体激光器光束质量的研究[D];中国工程物理研究院;2006年
7 张阔海;大功率Nd:YAG激光束光纤耦合技术研究[D];北京工业大学;2003年
8 易煦农;光束质量的评价及其在高功率激光中的应用[D];华南师范大学;2005年
9 赵华君;ICF固体激光驱动器中Kerr效应的研究[D];四川大学;2005年
10 杨毅松;频率转换对高功率激光光束质量和聚焦特性的影响[D];四川大学;2005年
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