Флуктуации фазы оптических волн в атмосфере

Как отмечалось в главе 2, первое приближение метода плавных возмуш ений позволяет правильно рассчитывать фазовые флуктуации оптических волн в более широкой области изменения условий распространения, чем это определяется неравенством (2.21). В теоретических [14] и экспериментальных [7] исследованиях показано, что флуктуации фазы в турбулентной атмосфере достаточно хорошо описываются на основе метода плавных возмуш.ений и в области сильных флуктуаций. Поэтому основным методом теоретического анализа флуктуаций фазы оптического излучения в турбулентной атмосфере является метод плавных возмуш ений. Результаты этого анализа достаточно подробно представлены в монографиях [4, 7, 10, 18]. [c.64]

В главах 1 и 2 книги содержатся сведения о турбулентных флуктуациях показателя преломления и методах теории распространения электромагнитных волн оптического диапазона в случайно-неоднородных средах. Специальный раздел посвящен методам решения задач на локационных трассах. В главах 3—6 излагаются результаты экспериментальных и теоретических исследований статистических характеристик поля пучков оптического излучения, распространяющегося в турбулентной атмосфере на связных трассах. Анализируются средняя интенсивность, когерентность, пространственно-временная структура флуктуаций фазы и интенсивности излучения, случайная рефракция оптических пучков в зависимости от турбулентности на трассе и параметров приемной и передающей оптических систем. В главах 7 и 8 рассматриваются результаты исследований распространения лазерного излучения на локационных трассах. Дается последовательный теоретический анализ влияния интенсивности турбулентности, свойств отражающей поверхности и параметров лазерного источника, отражателя и приемника на эффекты, обусловленные корреляцией встречных волн. Систематизируются результаты экспериментальных исследований распространения лазерного излучения на трассах с отражением в турбулентной атмосфере. В главе 9 описаны методы и аппаратура лазерного зондирования атмосферной турбулентности. [c.6]

В некоторых случаях турбулентность атмосферы вызывает флуктуации параметров распространяющихся через нее волн амплитуды, направления распространения, частоты, фазы и т. д.). Эти эффекты являются источниками искажений и ошибок в системах связи, локации, радионавигации, системах управления. Особенно сильны флуктуации параметров световых волн, что приобретает сейчас особое значение п связи с развитием оптических квантовых генераторов. [c.6]

При экспериментальных исследованиях аэрозольного ослабления в реальной атмосфере необходимо иметь в виду еще один фактор ослабления интенсивности оптических пучков. Этим фактором является рассеяние оптического излучения турбулентными неоднородностями атмосферы, которое приводит к деформации узкого пучка за счет флуктуаций амплитуды и фазы волны. При малой приемной апертуре, не обеспечивающей полный перехват пучка, расширение последнего будет эквивалентно дополнительному затуханию его интенсивности. При этом в частном случае слабой турбулентности и горизонтальных трасс затухание средней интенсивности с расстоянием можно приближенно описать экспоненциальным законом [12 [c.150]

Мы проанализируем здесь возможность определения величины С (г) по измерениям дисперсии пульсаций логарифма интенсивности излучения распространяющейся монохроматической оптической волны при дистанционном зондировании турбулентной атмосферы светом от звезды с борта космического аппарата, основываясь на фундаментальных принципах теории распространения электромагнитных волн в турбулизованной атмосфере (Обухов, 1953 Татарский, 1967 Гурвич, 1968 Рытое и др., 1978). Мы будем опираться на эти работы при использовании результатов расчета флуктуаций амплитуды (и фазы) плоской монохроматической волны на основе решения волнового уравнения методом малых и плавных возмущений (МПВ). [c.294]

Исследование спектра турбулентности на основе изложенной методики проведено в [40]. Эксперимент проводился в атмосфере на горизонтальной трассе длиной 1 = 110 м. Высота трассы над подстилающей поверхностью составляла 1,5 м. Излучение Не— Ne-лaзepa (ЛГ-36, длина волны Я = 0,63 мкм) формировалось в два одинаковых коллимированных пучка с выходным диаметром = 2 см (по уровню интенсивности е от максимальной). Пучки разносились в горизонтальном направлении (ось у) с шагом = = 0,05 м до значения т=1,1 м. В плоскости приема с помощью цифрового оптического фазометра (см. гл. 4) регистрировались флуктуации разности фаз между центрами пучков. Реализации разности фаз длительностью Г = 50 с (объем выборки 4000 отсчетов) использовались для оценки структурной функции фазы Оз у), связанной с корреляционной функцией В8 у) (9.15) соотношением [57, 61 [c.223]

Впервые на Р. с. тепловыми флуктуациями (его наз. молекулярным Р. с.) указал польск. физик М. Смолуховский в 1908. Он развил теорию мол. Р. с. разреженными газами, в к-рых положение каждой отд. ч-цы можно с хорошей степенью точности считать не зависящим от положений др. ч-ц, что явл. причиной случайности фаз волн, рассеянных каждой ч-цей. Вз-ствием ч-ц между собой в ряде случаев можно пренебречь. Это позволяет считать, что интенсивность света, некогерентно рассеянного коллективом ч-ц, есть простая сумма интенсивностей света, рассеянного отд. ч-цами. Суммарная интенсивность пропорциональна плотности газа. В оптич. тонких средах (см. Оптическая толщина) Р. с. сохраняет мн. черты, свойственные Р. с. отд. молекулами (атомами). Так, в атмосфере Земли сечение рассеяния солнечного света на флуктуациях плотности характеризуется той же зависимостью ст Х , что и нерезонансное Р. с. отд. ч-цами. Этим объясняется цвет неба высокочастотную (голубую) составляющую спектра лучей Солнца атмосфера рассеивает гораздо сильнее, чем низкочастотную (красную). [В оптически плотных средах чрезвычайно существенным становится многократное рассеяште (переизлучение).] Весьма сложная картина воз- [c.624]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...