导读:本文包含了高斯谢尔模光束论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:相干光学,散射,余弦-高斯相关谢尔模型脉冲光束,准均匀介质
高斯谢尔模光束论文文献综述
赵新亮,王海霞,张永涛,李同海[1]（2019）在《余弦-高斯相关谢尔模型脉冲光束经随机介质散射的相干特性》一文中研究指出研究余弦-高斯相关谢尔模型(CGSM))脉冲光束经准均匀介质散射的相干特性,得到远场处散射场时间相干度的解析表达式。讨论脉冲参数和介质特性对散射场时间相干度的影响。数值计算结果表明,余弦阶数对散射场时间相干度分布有着重要影响。对比研究高斯谢尔模型脉冲光束和CGSM脉冲光束的相干特性,详细分析两者间的异同点。(本文来源于《光学学报》期刊2019年11期）
束杰[2]（2019）在《部分相干多高斯-谢尔模型光束在各向异性湍流中传输特性的研究》一文中研究指出激光束在自由空间光通信、测距、遥感等方面的广泛应用是近年来的一个研究课题,由于受到湍流的影响,导致光束质量严重下降,探究湍流等参数对光束在大气湍流中传输质量的影响是件有意义的工作;光束在大气湍流中传输基于Kolmogorov谱的湍流理论模型虽然已经被广泛采用,然而目前相关实验数据表明,大气湍流中含有各向异性统计特征的区域,Kolmogorov谱湍流模型较难准确的描述实际大气湍流的统计规律;学者们研究表明相比于完全相干光,部分相干光的光强分布更均匀,同时特殊关联结构的部分相干光表现出了新颖的特性,合理选取光束类型以减小大气湍流的影响,对自由空间光通信具有一定意义。鉴于此,本论文基于各向异性湍流起伏折射率功率谱的湍流模型具体研究了多高斯-谢尔模(MGSM)光束和矢量椭圆多高斯-谢尔模(EEMGSM)光束在各向异性湍流中的传输性质。主要的研究内容为:(1)基于广义的惠更斯-菲涅尔(Huygens-Fresenel)原理,推导了MGSM光束在各向异性湍流中传输时的交叉谱密度、相干度、椭圆度以及光束漂移等解析表达式,通过数值计算和分析,探究了初始相干度、腰宽、湍流结构常数等与光束谱密度、相干度、椭圆度以及光束漂移的变化关系,比较了相同条件下MGSM光束和高斯-谢尔模(GSM)光束在各向异性湍流中传输时光束漂移的大小关系,得出了MGSM光束受到大气湍流的影响小于GSM光束的结论。(2)基于维格纳分布函数(Wigner distribution function)和广义的惠更斯-菲涅尔原理,推导了EEMGSM光束在各向异性湍流中传输的光束质量因子(即M~2因子)的解析表达式,经过数值计算与分析后,给出了光束的初始偏振度、初始相干度、腰宽、波长和湍流结构常数等与质量因子的变化规律,比较了相同条件下EEMGSM光束和标量椭圆高斯-谢尔模(EMGSM)光束在各向异性湍流中传输时的归一化光束质量因子的大小,得出了EEMGSM光束相比于EMGSM光束大气传输更有优势的结论。(本文来源于《安徽师范大学》期刊2019-05-01）
张笔灵[3]（2019）在《电磁高斯谢尔模型光束在大气湍流中的传输特性研究》一文中研究指出由于大气中存在湍流,故激光在其中传输时会产生一系列的湍流效应,使光束发生变化从而影响了光束质量。制约了其在雷达、遥感以及通信技术等方面的应用,因此研究激光在传输过程中的传输特性显得尤为重要。近年来,部分科研人员的研究结果表明部分相干光束受湍流影响情况要小于完全相干光束,而电磁高斯谢尔模型(EGSM)是典型的部分相干光束模型,故研究其在大气湍流中的传输情况具有实际意义。本文基于惠更斯-菲涅尔原理和维格纳分布函数的二阶矩定义,研究了 EGSM光束在非均匀大气湍流中的传输情况、EGSM阵列光束在Tatarskii湍流中和non-Kolmogorov湍流中的传输情况、以及EGSM涡旋光束在non-Kolmogorov湍流中的传输特性。主要研究内容与结果如下所示:1、本文推导出了 EGSM光束在非均匀大气湍流传输过程中,其均方根角扩展、均方根空间扩展、以及M2因子的解析式。同时通过数值模拟,详细分析了湍流参数(湍流外尺度、湍流内尺度、天顶角)和光束参数(束宽、相干长度、波长)的变化对相对均方根空间扩展、相对均方根角扩展以及相对M2因子的影响。研究结果表明,当天顶角γ=π/6时,相对均方根角扩展、相对均方根空间扩展以及相对M2因子饱和传输距离大约分别为0.3km、3km和20km。此外,当初始偏振度逐渐减为0的过程中,相对M2因子逐渐减小。2、推导了电磁高斯谢尔模型阵列(EGSMA)光束在Tatarskii湍流以及non-Kolmogorov湍流中传输时M2因子的解析式,同时并将厄米高斯相关谢尔模型(HGCSM)光束的漂移特性与EGSMA光束在non-Kolmogorov湍流的漂移特性做了对比分析。研究表明EGSMA光束在Tatarskii湍流中以及non-Kolmogorov湍流中传输时,σ0x越小,光束质量越好,同时随着N的增大,受湍流影响较小,质量越高。在对比两种光束在non-Kolmogorov湍流中的传输情况时,发现其相对均方根漂移都随着折射率结构常数的增大而增大,说明漂移受湍流影响明显。3、研究了 EGSM涡旋光束在non-Kolmogorov中的传输情况,得到了其M2因子解析式以及漂移的表达式。数值分析了束宽、广义指数参数、相干长度、折射率结构常数等参数对相对M2因子和相对漂移的影响。结果表明,当传输距离小于2km时,相对均方根漂移Bwr增加较快,当传输距离增大其增长变缓,最后趋于稳定状态;当传输距离大于2km时,M2因子增长的速度较快。同时研究表明光束扩展对光束参数与湍流参数比漂移对这些参数的变化更为敏感。(本文来源于《西华大学》期刊2019-04-01）
王瑾,曾福江,李杏梅,梁晴晴[4]（2019）在《修正贝塞尔高斯谢尔光束在湍流中的演变特性》一文中研究指出研究了修正贝塞尔高斯谢尔(MBGS)光束在柯尔莫哥诺夫湍流模型下的演变特性,推导了MBGS光束在源平面场的表达式,在此基础上利用广义惠更斯-菲涅尔积分原理获得任意阶修正贝塞尔高斯谢尔光束在经过湍流大气后的平均光强解析表达式.数值计算和分析表明:相关宽度对MBGS光束在湍流大气中的演变特性具有重要影响,增大相关宽度减缓了修正贝塞尔高斯谢尔光束演变为高斯光束的进程,增大了光束经过湍流大气后接收平面的光强.相比于高阶MBGS光束,低阶MBGS光束在湍流大气中传播后能够获得更大的归一化平均光强,但在传播过程中比高阶MBGS光束更早演变为高斯光束.MBGS光束在湍流大气中传播时,相关宽度优化选取后的低阶、短波长MBGS光束具备更强的抗干扰性.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期）
张笔灵,徐勇根,但有全,邓学儒,赵正权[5]（2018）在《电磁-高斯谢尔模型阵列光束在大气湍流中的传输特性》一文中研究指出根据广义惠更斯菲涅尔原理与维格纳分布函数相结合的方法,导出了电磁高斯谢尔模型阵列光束(EGSMA Beams)在大气湍流中传输的均方根空间扩展、角扩展以及M~2因子的解析式。(分析了其传输特性与光束宽度、初始相干长度、阵列光束数量、初始偏振度、湍流内尺度以及折射率结构常数的关系。)研究结果表明相对M~2因子随初始偏振度、初始相干长度和折射率结构常数的减小,以及阵列光束数量、光束宽度、和湍流内尺度的增大而减小,此时相对M~2因子受大气湍流影响更小。当经过大约5km的传输距离后,初始相干长度对相对M~2因子的影响开始明显加大,且随传输距离增大而增大。同时研究结果表明当阵列光束数量增加越多时,相对M~2因子越接近1。并且分析得出初始偏振度以及折射率结构常数对相对M~2因子的影响大于相对均方根空间扩展和角扩展。(本文来源于《光电子·激光》期刊2018年09期）
张笔灵,徐勇根,王晓艳,邓学儒,赵正权[6]（2018）在《厄米高斯相关谢尔模型光束在非Kolmogorov湍流的漂移》一文中研究指出根据二阶矩理论和在非Kolmogorov湍流中光束漂移的一般表达式得到了厄米高斯相关谢尔模型光束(HGCSMB)在非Kolmogorov湍流中的解析式,并对其进行了数值模拟。研究结果表明,光束漂移均方根Bw和相对光束漂移Bwr随着传输距离z和广义指数参数α的增大而增大,且Bwr与Bw都随着折射率结构常数Cn2、湍流外尺度L0以及相干长度δ0x、δ0y的增大而增大,随阶数m、n的减小而增大。此外,当湍流外尺度L0大约大于50m后,L0对Bw的影响明显减小。另外,在相同条件下,椭圆高斯相关谢尔模型光束的漂移现象比HGCSMB的漂移现象明显。(本文来源于《应用激光》期刊2018年04期）
王翰韬[7]（2018）在《基于双高斯—谢尔模涡旋光束干涉的尾流湍流场探测》一文中研究指出随着海洋资源的开发与利用日渐成为人们所关注的领域,进行海洋环境监测来保证相关核心利益的安全成为了海洋安全领域的一项重要课题。水下湍流场探测是海洋环境监测中的重要部分,水体中的温度分布、盐度分布和流速场分布均会形成强度分布各异的湍流场,而各类水下航行物均会对湍流场的分布产生不同的影响。对海洋湍流场强度分布的测量,可以实现海洋环境特定目标的监测。本文在传统平面波马赫-曾德尔干涉仪测量海洋湍流折射率结构函数方法的基础上,采用高斯-谢尔模涡旋光束作为测量光束,从光束在不同强度的海洋湍流场中的传输特性、双光束的干涉特性、湍流场探测方法验证和非均匀湍流场测量四个方面展开,进行基于双高斯-谢尔模涡旋光束干涉方法的水下湍流场探测研究。为了获得更大的湍流场强度测量范围,本文选取±1阶高斯-谢尔模涡旋光作为测量光束,利用交叉谱密度方法讨论单光束在均匀湍流场中的传输特性,获得单光束光强分布与湍流场各参量之间的联系,并通过实验验证其光强分布与湍流场强度的关系,进而验证交叉谱密度方法的正确性。根据复相干度方法反演高斯-谢尔模涡旋光的相位,获得不同强度均匀湍流场下双光束干涉强度分布与湍流场各参量之间的联系。考虑到中强湍流下光束随机偏折产生的双光束离轴效应,仿真讨论中强湍流对双光束测量系统的性能的影响。针对需要测量的非均匀湍流场,利用研究均匀湍流场的方法得到双光束干涉光场与非均匀湍流场之间的关系。通过单一热源构建的温度诱致水下非均匀湍流场双光束干涉测量实验,讨论复相干度方法的正确性,验证双高斯-谢尔模涡旋光束干涉方法测量非均匀湍流场的可行性。利用获得的双光束干涉光强数据,本文构建简化模型分析了水下单一热源构建的温度诱致非均匀湍流场折射率波动的空间相关性,初步进行水下非均匀湍流理论和实验研究。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
吴云光[8]（2018）在《随机电磁高斯—谢尔模型涡旋光束在生物组织中传输特性的研究》一文中研究指出为了对医学成像等技术手段和组织结构的生理状态进行深入的研究和探索,这就要求我们能够充分了解组织中光的时间和空间分布。其次由于人类生活中处处存在着物质的湍流运动现象,如果我们能够利用这些湍流效应,就可以对大自然进行正确的改造和利用,因此湍流介质中激光光束的传输变换问题成为了学者研究的焦点。第一章:阐述了本论文的研究背景和研究价值,总结了论文研究中所涉及到的理论基础和研究方法。第二章:研究了当用随机电磁GSM涡旋光束照射生物组织时,生物组织折射率结构常数C_n~2、空间互相关长度?_(xy)、空间自相关长度?_(yy)和波长?对偏振度P的影响情况。研究表明,偏振度P的复杂性依次为偏振度P(0,?,z)、P(?,?,z)和P(0,0,z),源平面处的偏振度与空间相关长度(?_(xy)和?_(yy))有关,而与光束波长?无关。第叁章:研究了当用随机电磁GSM涡旋光束照射生物组织时,生物组织折射率结构常数C_n~2等参量对偏振度态的影响情况。结果表明,在生物组织传输中,波长λ越小、生物组织折射率结构常数C_n~2越大,偏振度P(ρ,0,z)的最小值越大而最大值越小,互相关空间长度σ_(xy)越大,偏振度P的最小值越小而最大值越大。方位角?(ρ,0,z)的初始值和最终值的极性相反,?_(yy)与?_(xx)的差值极性不同,方位角?的变化趋势也不同。当空间自相关长度?_(yy)=?_(xx)时,椭圆率?存在最大值。第四章:研究了当用随机电磁GSM涡旋光束照射生物组织时,生物组织折射率结构常数C_n~2和光束波长?对相干度?的影响情况。研究表明,生物组织折射率结构常数C_n~2和光源波长?对随机电磁GSM涡旋光束在生物组织中相干度?有一定的影响。当相干度μ的最大值和相应的传输距离越小时对应的C_n~2越大。第五章:研究了当用随机电磁GSM涡旋光束照射生物组织时,Stokes参量的变化情况。研究表明,斯托克斯参量'_0s,s'_2,'_3s的最大值越小而_1s'的最小值越大时,生物组织折射率结构常数C_n~2越大;同时因为远红外波长与生物组织自生发出的波长相近而发生共振,另一方面,生物组织对紫外线有较强的吸收作用,因此我们选择近红外光进行研究。第六章:对本论文中随机电磁GSM涡旋光束在生物组织传输中的研究过程进行了概括。(本文来源于《中北大学》期刊2018-04-10）
张超[9]（2017）在《随机电磁高斯—谢尔模型光束在生物组织中传输特性的研究》一文中研究指出近几年来,激光在生物组织中的传输和分布成为研究热点,并且激光与生物组织相互作用形成了光子学与生命科学交叉的新型学科—生物医学光子学(Biomedical Photonics)。本文基于矢量框架下的相干偏振统一理论以及广义惠更斯—菲涅耳原理,推导出随机电磁高斯谢尔模型(GSM)光束在生物组织中的交叉谱密度矩阵元传输方程式,从而对随机电磁GSM光束的传输特性(光谱强度、光谱偏振度、光谱椭圆率、光谱方位角、光谱相干度)进行了研究和分析。全文共分五章,内容如下:第一章:首先介绍了目前激光在生物医学领域的应用背景与状况,随后对随机电磁GSM光束的研究现状,以及用到的基础理论和处理方法进行了概述:包括光束基本传输方程、广义惠更斯—菲涅耳原理、相干偏振统一理论,生物组织的功率谱模型。第二章:利用解析方法推导了随机电磁GSM光束通过生物组织的交叉谱密度矩阵公式,进而得到随机电磁GSM光束的光谱强度解析式。运用数值计算分析了随机电磁GSM光束通过生物组织的光谱强度在轴上和横向的传输特性。第叁章:研究了随机电磁GSM光束通过生物组织轴上和横向的偏振态的变化。详细分析了轴上和横向的偏振度,椭圆率,方位角在生物组织中传输过程中的变化,以及光束参数和传输距离对光束偏振态在人类表皮组织传输中的影响。第四章:根据上述推导的随机电磁GSM光束通过生物组织的交叉谱密度矩阵公式,进而得到随机电磁GSM光束的光谱相干度解析式。运用数值计算分析了随机电磁GSM光束通过生物组织的光谱相干度在轴上和横向的传输特性。第五章:总结已经完成的论文工作,阐述了需要进一步深入研究的工作。(本文来源于《中北大学》期刊2017-06-02）
罗美兰[10]（2017）在《部分相干涡旋光束和高斯谢尔模光束的光学统计特性研究》一文中研究指出激光束的传输作为一个激光物理和激光应用的基础性学术研究课题,在过去几十年中备受关注。与完全相干光束相比较,部分相干光束在某些方面体现出独特的优势,由于其丰富的物理性质以及极具潜力的应用前景,对部分相干光束的研究已发展成为现代光学中的一个重要分支。另一方面,研究人员一直以浓厚的兴趣致力于研究光现象和光本质,以便实现对光的控制和利用,因此,全面认识光的一些基本属性显得尤为重要。探讨部分相干光束在传输过程中的光学统计特性具有重要的理论和现实意义,可以为深入了解光与物质的相互作用以及物质结构提供基础。基于上述研究背景,本文针对部分相干涡旋光束和高斯谢尔模(GSM)光束的光学统计特性进行了研究,并讨论光源和介质的相关参数对传输特性的影响。本论文具体章节安排如下:第一章首先介绍了涡旋光束和部分相干光理论的研究背景,通过梳理涡旋光束和GSM光束的研究现状与发展动态,指出本论文的研究目的及研究意义。接着介绍了本论文涉及的理论基础与研究方法,包括:广义衍射积分公式;标量光的互相干函数与交叉谱密度函数;随机电磁光束的交叉谱密度矩阵。第二章基于扩展的惠更斯-菲涅尔原理和相干偏振统一理论,分别推导了随机电磁涡旋光束在随机介质和确定性光学系统中传输的交叉谱密度矩阵元的解析表达式。以生物组织的分数模型为基础,数值模拟并分析了拓扑荷、光斑尺寸、相干长度和传输距离对随机电磁涡旋光束的光谱密度和谱偏振度的影响。又以含光阑的失调光学系统为例,具体讨论了拓扑荷、光阑半径和位置失调参数对谱偏振度和谱相干度的影响,探求对光学统计特性进行调控的方法。第叁章对涡旋光束传输过程中拓扑荷符号发生的变化进行了研究,并提出测量统计稳定的涡旋光束和统计非稳定的涡旋脉冲拓扑荷的方法。首先推导了一束线偏振完全相干的涡旋光束经倾斜透镜传输的轨道角动量的解析式,重点考虑了透镜的倾斜角和光束与透镜之间的距离产生的影响。基于此,讨论了拓扑荷符号发生变化的条件,并借助一个简易的单缝衍射实验来证实理论结果。接着提出了一种基于交叉谱偏振度测量统计稳定的矢量涡旋光束的拓扑荷的方法,并通过调节相干长度的大小来验证这种方法的适用范围。最后,分别从空间-时间域和空间-频率域两方面对统计非稳定的电磁涡旋脉冲光束在色散介质的偏振度和交叉偏振度的演化特性进行了讨论,着重强调介质的二阶色散系数和光源的时间相干长度对其产生的影响。第四章首先研究了多色的GSM光束在自由空间传输时远场的强度涨落关联的变化,以两种谱分布不同的光源为例,突出频率和观察角度对强度涨落关联分布的影响。进一步,推导了传输过程中强度涨落关联的谱分布保持中心频率不变的临界角以及定标定律。然后,对双波长的GSM光束在湍流大气中强度涨落关联的特性进行了探讨,并与准单色的GSM光束在自由空间中的强度涨落关联变化进行比较,主要强调两光源之间的波长差和湍流强度对强度涨落关联的作用。第五章以圆形的软边光阑为目标成像物体,研究了部分相干椭圆GSM光束的关联成像,推导了重现目标物体需要满足的条件。集中分析了光源x方向和y方向的光斑尺寸和相干长度对图像质量和可见度的影响。第六章对本论文的主要工作及创新点进行总结,并提出对未来工作的展望。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-06-01）
高斯谢尔模光束论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
激光束在自由空间光通信、测距、遥感等方面的广泛应用是近年来的一个研究课题,由于受到湍流的影响,导致光束质量严重下降,探究湍流等参数对光束在大气湍流中传输质量的影响是件有意义的工作;光束在大气湍流中传输基于Kolmogorov谱的湍流理论模型虽然已经被广泛采用,然而目前相关实验数据表明,大气湍流中含有各向异性统计特征的区域,Kolmogorov谱湍流模型较难准确的描述实际大气湍流的统计规律;学者们研究表明相比于完全相干光,部分相干光的光强分布更均匀,同时特殊关联结构的部分相干光表现出了新颖的特性,合理选取光束类型以减小大气湍流的影响,对自由空间光通信具有一定意义。鉴于此,本论文基于各向异性湍流起伏折射率功率谱的湍流模型具体研究了多高斯-谢尔模(MGSM)光束和矢量椭圆多高斯-谢尔模(EEMGSM)光束在各向异性湍流中的传输性质。主要的研究内容为:(1)基于广义的惠更斯-菲涅尔(Huygens-Fresenel)原理,推导了MGSM光束在各向异性湍流中传输时的交叉谱密度、相干度、椭圆度以及光束漂移等解析表达式,通过数值计算和分析,探究了初始相干度、腰宽、湍流结构常数等与光束谱密度、相干度、椭圆度以及光束漂移的变化关系,比较了相同条件下MGSM光束和高斯-谢尔模(GSM)光束在各向异性湍流中传输时光束漂移的大小关系,得出了MGSM光束受到大气湍流的影响小于GSM光束的结论。(2)基于维格纳分布函数(Wigner distribution function)和广义的惠更斯-菲涅尔原理,推导了EEMGSM光束在各向异性湍流中传输的光束质量因子(即M~2因子)的解析表达式,经过数值计算与分析后,给出了光束的初始偏振度、初始相干度、腰宽、波长和湍流结构常数等与质量因子的变化规律,比较了相同条件下EEMGSM光束和标量椭圆高斯-谢尔模(EMGSM)光束在各向异性湍流中传输时的归一化光束质量因子的大小,得出了EEMGSM光束相比于EMGSM光束大气传输更有优势的结论。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
高斯谢尔模光束论文参考文献
[1].赵新亮,王海霞,张永涛,李同海.余弦-高斯相关谢尔模型脉冲光束经随机介质散射的相干特性[J].光学学报.2019
[2].束杰.部分相干多高斯-谢尔模型光束在各向异性湍流中传输特性的研究[D].安徽师范大学.2019
[3].张笔灵.电磁高斯谢尔模型光束在大气湍流中的传输特性研究[D].西华大学.2019
[4].王瑾,曾福江,李杏梅,梁晴晴.修正贝塞尔高斯谢尔光束在湍流中的演变特性[J].华中科技大学学报(自然科学版).2019
[5].张笔灵,徐勇根,但有全,邓学儒,赵正权.电磁-高斯谢尔模型阵列光束在大气湍流中的传输特性[J].光电子·激光.2018
[6].张笔灵,徐勇根,王晓艳,邓学儒,赵正权.厄米高斯相关谢尔模型光束在非Kolmogorov湍流的漂移[J].应用激光.2018
[7].王翰韬.基于双高斯—谢尔模涡旋光束干涉的尾流湍流场探测[D].哈尔滨工业大学.2018
[8].吴云光.随机电磁高斯—谢尔模型涡旋光束在生物组织中传输特性的研究[D].中北大学.2018
[9].张超.随机电磁高斯—谢尔模型光束在生物组织中传输特性的研究[D].中北大学.2017
[10].罗美兰.部分相干涡旋光束和高斯谢尔模光束的光学统计特性研究[D].浙江大学.2017
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