Том 29, номер 04, статья № 9

Аннотация:

Представлены результаты исследования влияния начального распределения поля лазерного пучка на изменение его эффективного радиуса при распространении в турбулентной атмосфере. Исследования проведены с помощью метода линий тока среднего вектора Пойнтинга для осесимметричных световых пучков. Изучена зависимость эффективного радиуса пучка в приемной плоскости от формы начального распределения интенсивности и наличия фазовой дислокации в начальном поле. Показано, что возможно подобрать такие значения параметров кольцевых и вихревых пучков, что величина их эффективного радиуса в плоскости приема будет меньше, чем для гауссова пучка с тем же значением начального эффективного радиуса, при распространении лазерного излучения в турбулентной атмосфере.

Ключевые слова:

турбулентность, эффективный радиус, линии тока, взаимная функция когерентности

Список литературы:

1. Рытов С.М., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. Ч. 2. Случайные поля. М.: Наука, 1978. 464 с.
2. Аксенов В.П., Банах В.А., Валуев В.В., Зуев В.Е., Морозов В.В., Смалихо И.Н., Цвык Р.Ш. Мощные лазерные пучки в случайно-неоднородной атмосфере / Под ред. В.А. Банах. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. 340 с.
3. Банах В.А., Смалихо И.Н. Случайные смещения лазерного пучка в турбулентной атмосфере при тепловом самовоздействии // Оптика атмосф. и океана. 1988. Т. 1, № 9. С. 32–37.
4. Банах В.А., Фалиц А.В. Численное моделирование распространения лазерных пучков, формируемых многоэлементными апертурами, в турбулентной атмосфере при тепловом самовоздействии // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 5. С. 371–380; Banakh V.A., Falits A.V. Numerical Simulation of Propagation of Laser Beams Formed by Multielement Apertures in a Turbulent Atmosphere under Thermal Blooming // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 6. P. 455–465.
5. Лукин И.П. Устойчивость когерентных вихревых бесселевых пучков при распространении в турбулентной атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 5. С. 367–374
6. Фалиц А.В. Блуждание и флуктуации интенсивности фокусированного лагерра–гауссова пучка в турбулентной атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 9. С. 763–771.
7. Eyyuboglu H.T. Hermite-cosine-Gaussian laser beam and its propagation characteristics in turbulent atmosphere // J. Opt. Soc. Am. A. 2005. V. 22. P. 1527–1535.
8. Zhu K., Zhou G., Li X., Zheng X., Tang H. Propagation of Bessel–Gaussian beams with optical vortices in turbulent atmosphere // Opt. Express. 2008. V. 16, N 26. P. 21315–21320.
9. Lukin V.P., Konyaev P.A., Sennikov V.A. Beam spreading of vortex beams propagating in turbulent atmosphere // Appl. Opt. 2012. V. 51, iss. 10. P. C84–C87.
10. Cai Y., Lu X., Lin Q. Hollow Gaussian beams and their propagation properties // Opt. Lett. 2003. V. 28, N 13. P. 1084–1086.
11. Banakh V.A., Marakasov D.A., Rytchkov D.S., Baykal Y.K., Eyyuboğlu H.T. Method of evaluation of the mutual coherence function of laser beams and its application for symmetric dark hollow beams // Proc. SPIE. 2011. V. 7924. 792406. DOI: 10.1117/12.876486.
12. Банах В.А., Фалиц А.В. Уширение лагеррова пучка в турбулентной атмосфере // Оптика и спектроскопия. 2014. Т. 117, № 6. С. 969–975.
13. Andrews L.C., Phillips R.L. Laser Beam Propagation through Random Media. 2nd ed. SPIE Press, 2005. 808 p.
14. Aksenov V.P., Pogutsa C.E. Increase in laser beam resistance to random inhomogeneities of atmospheric permittivity with an optical vortex included in the beam structure  //  Appl.  Opt. 2012. V. 51, N 30. P. 7262–7267.
15. Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. М.: Наука, 1979. 832 с.
16. Миронов В.Л. Распространение лазерного пучка в турбулентной атмосфере. Новосибирск: Наука, 1981. 246 c.
17. Рычков Д.С., Маракасов Д.А. Метод построения линий тока вектора среднего потока энергии вихревого пучка в турбулентной атмосфере // Изв. вузов. Физ. 2010. Т. 53, № 9/3. С. 104–106.
18. Рычков Д.С., Маракасов Д.А. Программа построения среднего волнового фронта лазерного пучка на горизонтальных трассах в турбулентной атмосфере «WFT_Eval»: Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2012618254 от 12.09.2012 г. Правообладатель: ИОА СО РАН (RU).
19. Маракасов Д.А., Рычков Д.С. Метод расчета функции взаимной когерентности оптической волны в турбулентной атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 9. С. 761–767.