Усиление флуктуаций интенсивности

Усиление флуктуаций интенсивности при локации в турбулентной атмосфере [c.174]

Из (7.33), (7.35) следует, что усиление флуктуаций интенсивности по сравнению с трассой удвоенной длины в случае отражения от безграничной зеркальной плоскости проявляется лишь в асимптотически малых членах порядка При этом диспер- [c.179]

Таким образом, вследствие того, что приемник реагирует на случайные изменения интенсивности, вызываемые рассеивающей поверхностью, относительная дисперсия превышает единицу при любых турбулентных условиях распространения в атмосфере. При этом усиление флуктуаций интенсивности отраженного излучения из-за корреляции встречных волн, за исключением случая [c.182]

Экспериментальные исследования усиления флуктуаций интенсивности [c.183]

Идея метода поясняется схемой рис. 9.15, б. Два фотоумножителя Ру и регистрируют излучение в двух изображениях одной и той же звезды, разнесенных на расстояние О. Усиленные фототоки перемножаются и усредняются за большой промел<уток времени в устройстве С (коррелятор). Поскольку фототеки пропорциональны интенсивностям, измеряемая величина, обозначаемая Су , характеризует степень корреляции флуктуаций интенсивности в двух изображениях звезды (ср. 22). Более детальный анализ показывает, что С12 ел 1 + у 2, т. е. величина Оу , как и степень когерентности зависит от комбинации ОО/К и уменьшается с увеличением расстоя- [c.197]

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]

Возможности метода не безграничны. С уменьшением полосы пропускания фильтра растет постоянная времени фотоэлектрического устройства, т. е. ограничивается возможность измерения быстрых изменений разности хода. Увеличение постоянной времени требует понижения частоты модуляции, а это приводит к тому, что фильтр начинает пропускать наряду с полезным сигналом низкочастотные колебания, обусловленные флуктуациями интенсивности источника света, увеличением шума фотоприемника и дрейфом коэффициента усиления электронной аппаратуры. [c.135]

В данной главе эффекты, возникающие вследствие корреляции прямой и обратной волн, рассматриваются в зависимости от интенсивности турбулентности на трассе, размера рассеивающих тел, свойств отражающей поверхности и угловой расходимости освещающих отражатели пучков света. Приводятся экспериментальные данные по исследованию эффектов усиления обратного рассеяния и флуктуаций интенсивности оптических волн, полученные как в условиях искусственной турбулентности, так и в реальной атмосфере. Ряд вопросов, связанных с распространением излучения на локационных трассах, остался за пределами материала главы. В частности, не рассмотрены результаты исследований усредняющего действия приемной апертуры на флуктуации отражающего сигнала, рассеяния волн естественным аэрозолем в условиях турбулентной атмосферы, отражения от реальных шероховатых поверхностей. С этими результатами можно ознакомиться, например, по работам [6—8, 15, 17—20, 22, 25, 31, 36, 38, 39, 42]. [c.164]

Зависимость отношения 01 в/0х(2Ь) от расстояния Н между приемником и источником сферической волны приведена на рис. 7.9 при значениях параметра Po(2L) =0,5. Крайняя левая экспериментальная точка на графике соответствует значению / = = 3 мм. Сплошная линия — расчет по формуле (7.28). Вертикальные отрезки — разброс экспериментальных данных. Видно, что для слабых флуктуаций интенсивности усиление локализовано в области, определяемой радиусом первой зоны Френеля. [c.188]

Подставив в (8.1) асимптотические выражения для Г хо, р2), соответствующие слабым и сильным флуктуациям интенсивности (см. п. 7.2), и произведя интегрирование по векторным переменным р1, р2, можно найти, как изменяется в продольном направлении значение усиления средней интенсивности отраженной волны после прохождения через фокусирующую линзу. [c.198]

В линейном режиме усиления для увеличения интенсивности волны используется малая доля энергии, запасённой в активной среде. Проблема линейного усиления обычно возникает при передаче и приёме сигнала, несущего информацию. В этом случае решающим фактором являются шумовые свойства усилителя, характеризующие его шумовой температурой Г, . Принципиально неустранимым источником шумов являются квантовые флуктуации. Обусловленная ими шумовая темн-ра, отнесённая к входу усилителя, даётся ф-лой [c.549]

Аналогично ведут себя при параметрич, усилении квантовые вакуумные флуктуации в поле интенсивной классич. накачки. В квантовом сжатом состоянии вакуумные флуктуации одной из квадратурных компонент оказываются подавленными, а флуктуации другой увеличиваются. Естественно, при этом должно удовлет- [c.304]

Нелинейная фаза (область II) начинается тогда, когда наибольший флуктуационный выброс поля излучения достигает интенсивности, при которой начинает проявляться нелинейность поглотителя или усилителя. Насыщение поглощения в очень быстро релаксирующем поглотителе благоприятствует росту максимального выброса по сравнению с другими, так как этот выброс испытывает меньшие потери, чем остальные с меньшей интенсивностью. Выделение максимального выброса из других флуктуаций усиливается еще вследствие того, что при малом уменьшении усиления за счет снятия инверсии населенностей в усилителе менее интенсивные флуктуационные выбросы с большой вероятностью могут оказаться ниже порога возбуждения. Это существенно уменьшает вероятность образования двойных импульсов. Одновременно это требует превышения [c.229]

Если необходимо принять во внимание быстрые изменения фазы (модуляции или флуктуации) входного излучения, то, вообще говоря, исходное уравнение (3.22-16) придется решать численно. Однако уже на основании качественных соображений можно показать, какому дополнительному влиянию подвергнется усиление интенсивности стоксовой волны усиление обнаруживает некоторые флуктуации, аналогичные флуктуациям волны накачки, и возрастает в среднем медленнее, чем при усилении в поле лазерного импульса с постоянной фазой и с той же длительностью. При очень высоких усилениях эти коэффициенты усиления сближаются [3.22-13]. [c.449]

Из структуры этого решения явствует, что изменения фазы лазерной волны (фазовые флуктуации или модуляции) не влияют на интенсивность стоксовой волны (в отличие от случая усиления), однако спектр стоксова излучения претерпевает изменения. [c.450]

Необходимо также иметь в виду, что лазерное излучение возникает в результате избирательного усиления первичной люминесценции. Иначе говоря, первоосновой служат случайные процессы спонтанного испускания. Определяемая этими процессами нерегулярная во времени и пространстве картина упорядочивается при переходе лазера в режим генерации, однако это упорядочение не является полным. Заметим, что помещенный в резонатор просветляющийся фильтр, характеризующийся достаточно малым временем релаксации, обнаруживает тенденцию подчеркивать (выделять, усиливать) наиболее интенсивные флуктуации в начальном распределении поля излучения (см., например, [13, 14]). [c.268]

Мол. Р. с. чистыми, без примесей, ТВ. и жидкими средами отличается от нерезонансного Р. с. газами вследствие коллективного характера флуктуаций показателя преломления (обусловленных флуктуациями плотности и темп-ры среды при наличии достаточно сильного вз-ствия ч-ц друг с другом). Теорию упругого Р. с. жидкостями развил в 1910, исходя из идей М. Смолуховского, А. Эйнштейн. Эта теория основывалась на предположении, что размеры оптич. неоднородностей в среде малы по сравнению с длиной волны света. Вблизи критических точек (см. Критическое состояние) фазовых переходов интенсивность флуктуаций значительно возрастает и размеры областей неоднородностей становятся сравнимы с длиной волны света, что приводит к резкому усилению Р. с. средой — опалесценции критической, осложнённой явлением переизлучения. [c.625]

Функция В/к описывает корреляцию падающего излучения с отраженным и, следовательно, определяет эффект усиления флуктуаций интенсивности. В направлении сгрого назад (К = 0) дисперсия максимальна. При смещении точки наблюдения с оси (К О) взаимная корреляция прямой и отраженной волн, как это следует из (7.27), уменьшается, что приводит к ослаблению флуктуаций. В пределе эффект усиления флуктуаций интенсивности исчезает полностью (В/к(К)->0), и относительная дисперсия интенсивности отраженного излучения определяется суммой дисперсий интенсивности распространяющейся назад сферической волны и падающего на отражатель волнового пучка [c.174]

Формулы (8.11), (8.12) [2, 14] являются обобщением (на случай приема телескопом) соотношения (7.2) для моментов интенсивности падающего и отраженного полей, полученного для точечного приемника. Выражения (8.8), (8.11) описывают эффект усиления средней интенсивности отраженной волны при ее фокусировке (см. п. 8.1), а (8.9), (8.12) характерргзуют усиление флуктуаций интенсивности сфокусированной отраженной волны. Остановимся далее на количественных оценках этого явления в плоскости фокуса. [c.203]

Усиление флуктуаций интенсивности отраженной плоской волны в фокусе телескопа по сравнению с его входной плоскостью является следствием эффекта дальних корреляций, возникающего в случае протяженных источников [15]. Появление в поле отраженной плоской волны высококогерентной компоненты приводит к эффективной фокусировке ее приемным телескопом. [c.205]

Синхронизация мод может быть осуществлена путем помещения фототропного затвора внутрь резонатора. Действие фото-тропного самопросветляющегося затвора сводится к тому, что являясь нелинейным поглотителем, он сильнее подавляет малые флуктуации интенсивности, чем большие, что приводит к наиболее быстрому усилению и сужению самого интенсивного флюк-туационного пичка. [c.15]

Расчеты по формулам (2.66), (2.69), (2.71), (2.78) показывают 18, 47, 48], что при рассеянии плоской волны в условиях сильных флуктуаций интенсивности пространственное перераспределение мощности, переизлученной отражателем, оказывается несущественным. Определяющая эффект усиления добавка к средней интенсивности в этом случае для точечного отражателя имеет порядок малой величины [c.169]

В главе проводится анализ влияния параметров приемной оптической системы на эффекты усиления обратного рассеяния и флуктуации интенсивности в зависимости от турбулентных условий распространения и свойств отражающей поверхности и источника, рассмотрены случайные смещения изображения лоцируемых объектов. [c.197]

В интенсивность сфокусированной волны неравноправен—происходит усреднение флуктуации интенсивности сферической волны приемной апертурой. Однако эти изменения носят локальный характер. Как показано на рис. 8.4 [4], при смещении плоскости наблюдения из фокуса вдоль оси оптической системы 1фРг относительная дисперсия интенсивности отраженного излучения в конечном счете принимает те же значения, что и в плоскости самой линзы. Из рисунка следует также, что усиление (ослабление) флуктуаций интенсивности зависит от размеров приемной линзы. Усиление флуктуаций, как и среднего значения интенсивности, становится существенным лишь при совпадении размеров источника и приемника. Именно в этом случае в фокусе линзы вклад в четвертый момент отраженного поля членов, определяемых дальними корреляциями, становится соизмеримым с вкладом ко- [c.206]

Синхронизация мод может исгюльзоваться для получения субнано-секундных и.мпульсов с частотой повторения до 1 ГГц. Легче всего это достигается путем дополнительного включения в оптический резонанс нелинейного оптического материала вместо эталона. Он представляет собой насыщающийся поглотитель и производит так называемую пассивную синхронизацию мод. Насыщающийся поглотитель — это материал, прозрачность которого увеличивается с ростом интенсивности излучения. Естественно имеют место флуктуации интенсивности и излучение более высокой интенсивности испытывает большее усиление при двукратном прохождении в резонаторе, чем менее интенсивное. В результате энергия излучения образует одиночный импульс большой мощности, который колеблется внутри резонатора, многократно отра- [c.409]

Паоли [193, 194] провел измерения шумов в полосковых ДГС-лазерах на GaAs — Alj Gai j As, работающих в непрерывном режиме при комнатной температуре. Частотный спектр флуктуаций интенсивности измерялся в диапазоне от 10 МГц до 4 ГГц при токах выше и ниже порогового. На рис. 7.11.8 дан пример спектра шумов в зависимости от тока для лазера с /пор, равным 372 мА. При токах выше порогового релаксационный резонанс дает максимум в шумовом спектре, резонансная частота Vr изменяется с током приблизительно как (///пор—1) . Прямо за порогом резонансная частота обычно равна 200— 1000 МГц. Спектр имеет плоскую форму при частотах менее 100 МГц. Как показано на рис. 7.11.9, для полоскового ДГС-лазера с более низким порогом в непрерывном режиме мощность шумов на частотах ниже резонансной (50 МГц) резко увеличивается у порога, равного 91 мА. Дальнейшее увеличение тока приводит к быстрому уменьшению шумов по мере того, как насыщение усиления стабилизирует флуктуации интенсивности [194]. [c.298]

Из этих членов имеет значение только первый. Он представляет волйу, распространяющуюся в том же направлении и с той же фазой, что и первичная звуковая волна, возникшая из-за тепловых флуктуаций. Поэтому будет происходить параметрическое усиление этой акустической волны и всех световых волн, рассеянных на ней. Такой процесс усиления будет продолжаться до тех пор, пока интенсивность рассеянного света не станет сравнимой с интенсивностью падающего. Это действительно и наблюдается на опыте. В отличие от некогерентного рассеяния на тепловых флуктуациях, вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна когерентно. [c.614]

Исходный профиль поля излучения. Исходный профиль поля формируется в результате спонтанных процессов. Вследствие флуктуационной природы процессов интенсивность излучения будет флуктуировать, причем минимальная длительность флуктуации к моменту начала генерации может быть оценена как Тфлукт 1/Аш, где Дсо — ширина линии усиления активного элемента. [c.399]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...