Том 38, номер 08, статья № 3

Аннотация:

Представлены результаты лабораторного эксперимента, в котором лазерный пучок распространялся в искусственно созданной турбулентной среде. Описаны методы, позволившие преобразовать последовательность кадров видеоряда, фиксирующих распределение интенсивности, в зависящие от времени характеристики излучения. В результате разложения функций времени в тригонометрический ряд Фурье определена частота изменения параметров и сформулированы требования к скорости работы адаптивной системы, предназначенной для компенсации искажений. Результаты исследования могут применяться при проектировании систем адаптивной оптики, в частности при задании необходимого быстродействия коррекции атмосферных искажений, являющегося одной из основных характеристик блока управления лазерным пучком.

Ключевые слова:

adaptive optics, atmospheric turbulence, laboratory experiment, experimental data processing

Список литературы:

1. Fleck J., Morris J., Feit M. Time-dependent propagation of high energy laser beams through the atmosphere // Appl. Phys. A. 1976. V. 10, N 2. P. 129–141.
2. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. 4-е изд. СПб.: Лань, 2022. 608 с.
3. Martin J., Flatte S.M. Intensity images and statistics from numerical simulation of wave propagation in 3-D random Media // Appl. Opt. 1988. V. 27, N 11. P. 2111–2126. DOI: 10.1364/AO.27.002111.
4. Tyson R.K., Frazier B.W. Principles of Adaptive Optics. Boca Raton: CRC Press, 2022. 356 p. DOI: 10.1201/9781003140191.
5. Асанов С.В., Белов В.В., Булыгин А.Д., Гейнц Ю.Э., Дудоров В.В., Землянов А.А., Игнатьев А.Б., Канев Ф.Ю., Колосов В.В., Коняев П.А., Лукин В.П., Матвиенко Г.Г., Морозов В.В., Носов В.В., Пономарев Ю.Н., Пташник И.В., Тарасенков М.В. Оптическая модель земной атмосферы для интенсивного лазерного излучения ближнего и среднего ИК спектральных диапазонов // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 4. С. 338–345.
6. Антошкин Л.В., Ботыгина Н.Н., Больбасова Л.А., Емалеев О.Н., Коняев П.А., Копылов Е.А., Ковадло П.Г., Колобов Д.Ю., Кудряшов А.В., Лавринов В.В., Лавринова Л.Н., Лукин В.П., Чупраков С.А., Селин А.А., Шиховцев А.Ю. Адаптивная оптическая система для солнечного телескопа, обеспечивающая его работоспособность в условиях сильной атмосферной турбулентности // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 11. С. 895–904. DOI: 10.15372/AOO 20161101; Antoshkin L.V., Botygina N.N., Bolbasova L.A., Emaleev O.N., Konyaev P.A., Kopylov E.A., Kovadlo P.G., Kolobov D.Yu., Kudryashov A.V., Lavrinov V.V., Lavrinova L.N., Lukin V.P., Chuprakov S.A., Selin A.A., Shikhovtsev A.Yu. Adaptive optics system for Solar telescope operating under strong atmospheric turbulence // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 3. P. 291–299.
7. Weyrauch T., Vorontsov M.A., Carhart G.W., Beresnev L.A., Rostov A.P., Polnau E.E., Liu J.J. Experimental demonstration of coherent beam combining over a 7 km propagation path // Opt. Lett. 2011. V. 36, N 22. P. 4455–4457. DOI: 10.1364/OL.36.004455.
8. Vorontsov M., Carhart G.W., Rao G., Venkata S., Weyrauch T., Stevenson E., Lachinova S., Beresnev L., Liu J., Rehder K., Riker J.F. Characterization of atmospheric turbulence effects over 149 km propagation path using multi-wavelength laser beacons // Electrical and Computer Engineering Faculty Publications. Paper 96. 2010. URL: http://ecommons.udayton.edu/ece_fac_pub/9.
9. Канев Ф.Ю., Грекова Ю.Г. Влияние характеристик атмосферной турбулентности на частоту изменения параметров лазерного излучения. Часть 1. Математическая модель и результаты численного эксперимента // Оптика атмосф. и океана. 2025. Т. 38, № 8. С. 610–616. DOI: 10.15372/AOO20250802.
10. Рукосуев А.Л., Белоусов В.Н., Никитин А.Н., Шелдакова Ю.В., Кудряшов А.В., Богачев В.А., Волков М.В., Гаранин С.Г., Стариков Ф.А. Быстрая адаптивная оптическая система для коррекции волнового фронта лазерного излучения, искаженного атмосферной турбулентностью // Квант. электрон. 2020. Т. 50, № 8. С. 707–709.
11. Kanev А., Rukosuev A., Galaktionov I., Sheldakova J., Veretekhin I. Simulation of coherent beam propagation in laboratory and numerical experiments: A comparison of results // Photonics. 2025. V. 12, N 3. P. 209–220. DOI: 10.3390/photonics12030209.