ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Самовоздействие лазерного пучка на вертикальной трассе из "Нелинейная оптика атмосферы Т.6 " Таким образом, влияние изменчивости метеопараметров и плотности газов, связанной с различием сезонов года и географического положения, а также неоднородностью трассы, сконцентрировано в параметре т (О) и в функции у г (г). Значение параметров лазерного пучка в данной точке трассы при заданных г (О) и высотной модели Yt( ) определяет соответствующую нелинейнооптическую ситуацию. [c.80] 35] для численного решения задач распространения интенсивных лазерных пучков на вертикальных атмосферных трассах применялись статистические сезонные модели термодинамических параметров атмосферы [34]. Для коэффициента поглощения использовалась модель [38], а скорость поперечного ветра на трассе задавалась моделью [39]. В работе [20] для исследования распространения пучков на вертикальных и наклонных трассах использовались модели [43, 55]. [c.80] На рис. 3.10 представлена зависимость фактора ут, рассчитанная для модели лета и зимы [45]. Из сравнения профилей следует, что различия в описании ут г) при использовании данных моделей не велики. [c.81] Таким образом, основным фактором, характеризующим процесс самовоздействия при различных метеоусловиях является сезонная зависимость параметра г (О). Вариации профилей ут(2 ) не определяют существенную изменчивость в нелинейно-оптической ситуации при фиксированном т (О). [c.81] В качестве примеров, иллюстрирующих влияние неоднородности трассы на прохождение интенсивного лазерного пучка, используем результаты работы [30], где исследовался вопрос об оптимизации транспортировки лазерного излучения на неоднородных атмосферных трассах. Рассматривались основные особенности распространения коллимированного и фокусированного гауссова и кольцевого пучков на вертикальных трассах. [c.81] Анализ полученных в расчетах дифракционных картин указывает на то, что распространение коллимированного гауссова пучка на вертикальной трассе сопровождается теми же эффектами, что и на горизонтальной, и не имеет существенных отличий. Что касается фокусированного пучка, то в его поведении наблюдается существенное отличие. Если на горизонтальной трассе мощность вторичного максимума фокального пятна, который расположен вблизи начала координат, составляет 3—5 % от полной мощности пучка, то на вертикальной трассе происходит перераспределение энергии излучения из главного максимума во вторичный по мере увеличения начальной мощности пучка. Результаты расчетов показывают, что переход от горизонтальных трасс к вертикальным сопровождается увеличением более чем на порядок максимальной, передаваемой через атмосферу интенсивности как в колимирован-ных, так и в сфокусированных пучках во столько же раз увеличивается оптимальная мощность лазерного передатчика. [c.81] Увеличение размеров передающей апертуры также приводит к росту оптимальной мощности и пиковой интенсивности. Для фокусированного пучка при увеличении радиуса пучка вдвое оптимальная мощность передатчика растет линейно, а максимальная плотность мощности на приемнике сильнее, чем по квадратичному закону. [c.81] ИСХОДИТ, так как параметр нелинейности быстро падает на первых километрах трассы. [c.82] Влияние флуктуационных компонент поля скорости ветра на параметры лазерных пучков в турбулентной атмосфере рассматривалось в [13, 14, 23, 30]. [c.82] При аппроксимации по R коэффициент (3 = 45, по интенсивности / — р — 15. [c.83] В работе [42] предсказан, а в fl] экспериментально исследован эффект уменьшения флуктуаций интенсивности в пучке при тепловом самовоздействии в турбулентной среде. Было установлено, что ослабление флуктуаций интенсивности при увеличении интенсивности излучения сменяется затем их усилением. Критическая интенсивность, сверх которой происходит возрастание индекса мерцаний, зависит от длины трассы и размеров неоднородностей [1]. [c.85] Рис 3 16 Зависимость индекса мерцания на оси коллимированного гаус-сового пучка от безразмерной мощности при z kR =0,25, Сг = 2000. [c.86] Численные исследования показали, что эффект усиления флуктуаций для фокусированных пучков выражен значительно сильнее. [c.86] Излучение высокоэнергетических лазерных источников обычно является частично когерентным. Это качество обусловлено случайностью модового состава, неоднородностями активной среды лазеров, дефектами оптики, формирующей лазерный пучок. [c.87] Экспериментально стационарное самовоздействие частично когерентных пучков исследовалось в [42, 50]. Теоретический анализ задач проводился в [2, 3, 4, 10, 26, 40, 50, 58]. [c.87] В эксперименте [50] установлено, что радиус когерентности излучения, прошедшего через нелинейную среду, измеренный в некоторой точке пучка, может уменьшаться по сравнению с его значением в линейной среде. Физической причиной такого поведения является факт наличия амплитудных флуктуаций в пучке, приво-дяш,их к возникновению случайного поля диэлектрической проницаемости, ухудшаюш,его когерентность. Данный эффект не возникает, когда пучок сильно дефокусирован нелинейной средой. В этом случае реализуется возрастание радиуса когерентности по сравнению с линейным распространением (рис. 3.17). [c.87] Соотношения (3.47) — (3.49) определяют задачу самовоздействия в методе уравнения переноса. Ее решение позволяет найти яркость, а через нее — энергетические и когерентные характеристики излучения в нелинейной среде. [c.91] С векторами направлений (—п) и пересекаюш,их начальную плоскость в точках R = R (z = 0) и в направлениях п = п (z = 0). [c.91] Случай Q = 0 соответствует в геометрической оптике образованию каустики. Для обеспечения расчета интенсивности в каустике необходим учет в разложении 5 вблизи критической точки я членов более высокого порядка [58]. [c.92] Это указывает на то, что в многомодовом частично когерентном пучке отношение эффективного радиуса когерентности к радиусу поперечного сечения лучевой трубки, охватывающей направление переноса световой энергии и имеющей в начале распространения площадь сечения, равную площади когерентности пучка ( ак ), является инвариантом. [c.94] Вернуться к основной статье