湍流谱中高频泵浦对激光大气传输影响的数值模拟研究.pdf

第35卷，增刊 红外与激光工程 2006年10月 V01．35 InfraredandLaser Oct．2006 Supplement Engineering 湍流谱中高频“泵浦对激光大气传输影响的数值模拟研究 钱仙妹，朱文越，饶瑞中 (中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学研究室，安徽创9巴230031) 摘要：当湍流不稳定时，在折射率谱的高频端会出现特殊的能量注入而形成狭窄的高频“泵浦(bump)” 结构．采用数值模拟的方法研究分析了该高频bump结构的性质及其对激光大气传榆的影响．数值模拟结果 表明：高频bump的存在使得光强起伏功率谱的高频端出现了尖峰结构并伴有次频成分；随着折射率谱中bump 强度的增大，光强起伏功率谱的高频端渐渐偏离一813幂律而下降速度减慢；高频bump还使得光束发生扩展， 光束有效半径随bump强度的增大而先增大后减小最后趋于一稳定值，光束有效半径随bump宽度的增大而增 大，最大的光束有效半径可以达到不存在bump时光束有效半径的数倍． 关键词：光传播； 湍流大气； 数值模拟； 泵浦； 光强起伏功率谱； 光束扩展 中图分类号：TN012 文献标识码；A 文章编号：1007．2276(2006)增A．0432．05 ofeffectofa inthe Simulation high-frequencybump turbulence onlaser spectrumpropagation Xian-mci，ZHU QIAN Wen·yuc，RAORui-zhong (LaboratoryofAtmosphericOptics,AnhuiInstituteofOptics is sourcefor will Abstract：Whentheturbulence intotheturbulent causea instable，a energy injecting spectrum narrow characteristicofthis anditseffectonlaser aresimulated．皿e bump．，111e bump propagation high-frequency in simulationresultsshowthattheeffectofa theturbulenceisto a bump spectrumproducehigh-frequencyspike attendedsomeharmonicsinthe of docsn’tfollowthe一8，3 fluctuation。which by powerspectraldensityintensity model butfallsoffmore as strength causebeam powergradually slowlybump increases．High·frequen