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摘要:激光发明以来,在各方面得到广泛应用,如激光通信,但是激光通信影响最多的就是热晕效应。因此,对热晕效应进行广泛的研究具有重大意义.
本文首先从理论上对激光大气传输的基本现象和非线性效应进行了详细的理论分析和研究,给出了热晕方程和流体力学方程。之后应用计算机软件,对强激光通过大气的热晕现象进行了详细的研究,主要研究了传播距离风速和海拔等因素对热晕现象的影响,总结出了相应的规律。
由本文我们可知:随着风速增大,光斑发生畸变也越来越小,这个时候的热晕影响也随之减小,这是因为吹风速度越来越大,气体流动越来越快会,这时会减弱空气中吸收的热量,随着吹风速度越来越大,光斑的质心和峰值朝着光轴的方向移动,这时热晕成衰减状态。而把传输距离扩大,光斑畸变也随之变大,这时对热晕的影响也随之加强,因为距离越来越远,大气吸收能力增强,功率和光强度都随传输距离的增加而减小。而对于改变海拔高度,对热晕的影响并不大。
关键词:激光、热晕、大气传输、光强分布
目录
摘要
Abstract
1 绪论-1
1.1研究背景和意义-1
1.2 激光热晕研究现状-1
1.3本文的研究目的与研究内容-2
2 激光热晕理论研究-3
2.1热晕效应-3
2.2 激光热晕的理论计算-4
2.2.1 计算方法-4
2.2.2 扰动介质赫姆霍兹(Helmholtz)方程-5
2.2.3 等压近似下流体物理方程-5
3.激光大气热晕仿真实验研究-8
3.1 GLAD软件概述-8
3.2 GLAD软件的调试-8
3.3无热晕条件下的仿真实验-8
3.4有热晕条件下的仿真实验-9
3.4.1风速对热晕效应的影响-9
3.4.2传输距离对热晕效应的影响-15
3.4.3海拔高度对热晕效应的影响-21
结论-28
参考文献-29