大气中自聚焦和海洋中热晕效应对激光传输特性和光束质量的影响

《大气中自聚焦和海洋中热晕效应对激光传输特性和光束质量的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、６分类号：１０６３：Ｏ４３６单位代码密级：公开学号：２０１６０９０５００５成．ｉ．Ｉｆ範上＃硕士学位论文中文论文题目：大气中自聚焦和海洋中热晕效应对激光传输特性和光束质量的影响－ｆｏｃｕｓｉ英文论文题目Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｅｌｆｉｎｇｉｎｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ：ａｎｄｔｈｅｒｍａｌｂｌｏｏｍｉｎｇｉｎｔｈｅｓｅａｗａｔｅｒｏｎｔｈｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄｔｈｅｂｅａｍｑｕａｌｉｔｙｏｆｌａｓｅｒｂｅａｍｓ论文作者：张雨秋指导教师：季小玲专业名称：光学研究方向：激光传

2、输与控制所在学院：物理与电子工程学院论文提交日期：２０１８年６月８日论文答辩日期：２０１８年５月２４日四川师范大学学位论文独创性声明本人卢明：所呈交学位论文大气中自聚焦和海洋中热晕效应对激光传输特性和光束质带的影响，是本人在导师季小玲教授的指导下，独立进行研究丄作所取得的成果。除文中己经注叨引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集休己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研宄做出重耍贡献的个人和集体，均己在文屮以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。一致木人承诺：已提交的学位论文电子版与论文纸本的内容。如因不符而引起的学术Ｐ捋上的损失山

3、本人自负？学位论文作者：沒签字日期：年／月日＋学位论文出版授权书木人完全同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》“”（以下简称章程），愿意将本人的硕士学位轮文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社在《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表。《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》可以以电子、ＣＮＫ网络及其他数字媒体形式公开出版，并同意编入Ｉ《中国知识资源总；年》，在《中国牌硕士学位论文评价数据库》中使瓜和在互联网上传播“”，冋意按章程规定享受相关权益。作者签名：菊休１论文题丨丨碰４如施愈劣Ａ替破矣今舞鉍性如４閑屬影咱．中

4、＃院校：四川师范人学屮业屮份：２０１８屮６Ｊｊ所在学院：所学专、ｌｋ：免说钩螋志１教ｆ％务叫联：本授权书由中凼学术則刊（光盘版）电子杂志社保丫／。通系丨０１０６２７９１９３１６２７９３１７６Ｂ２７９０６ｔＳｆＣ－Ｅ：０１０６２７９１ＨＭ信地址：北京清华大学邮Ｗ＾４＿４８信箱采编中心邮编；１０００８４摘要大气中自聚焦和海洋中热晕效应对激光传输特性和光束质量的影响光学专业研究生张雨秋指导教师季小玲摘要大量太空垃圾对人类航天活动构成了巨大威胁，激光空间碎片清除是一种非常重要且有效清理太空垃圾的方法。地基空间碎片清除不可避免地会遇到强激光大气传输问

5、题，而强激光大气传输时的自聚焦和群速度色散效应是十分显著的，因此研究脉冲激光从地面经大气传输至空间轨道的自聚焦效应和群速度色散效应对空间碎片清除的影响是非常重要的。另一方面，利用激光辐射把转换的太阳能从太空输运到地面上是一个绿色能源设想，而大多数激光发射装置中都含有产生环状光束的望远镜系统，因此研究环状光束从空间轨道经大气传输到地面的自聚焦效应是十分重要的。此外，随着激光在水下应用的兴起，研究激光在海水介质中传输的热晕效应显得尤为重要。本论文主要研究了大气中自聚焦、群速度色散效应和海洋中热晕效应对激光传输特性和光束质量的影响，具体研究工作包括：1.研究了脉冲激光从地面经大气传输至空

6、间碎片的自聚焦和群速度色散效应对空间碎片清除的影响。自行编制了脉冲激光从地面经大气传输至空间轨道的模拟仿真程序，用数值模拟的方法研究了大气自聚焦效应和群速度色散效应对脉冲激光传输特性和光束质量的影响。研究发现：与线性传输情况不同的是，由于自聚焦和群速度色散的共同作用，激光在传输过程中的脉宽和束宽的变化十分显著，并且在空间碎片靶面上会出现脉冲分裂和旁瓣光强分布。同时，与线性传输情况相比，靶面上的束宽和脉宽均会增加。除此之外，针对激光清理空间碎片,2推导出了修正焦距和光束M因子的解析表达式。研究表明：若采用本论文推导2出的修正焦距，能提高靶面上的光束质量；当M因子低于1.6时，靶面上能

7、获得较好的光束质量。本论文所得结果对地基高能激光清理空间碎片清除具有重要意义。2.针对利用激光辐射把转换的太阳能输运到地面的应用，研究了环状光束I四川师范大学硕士学位论文从空间轨道经大气传输到地面的自聚焦效应。自行编制了环状光束从空间轨道经大气传输到地面的模拟仿真程序，用数值模拟的方法研究了大气自聚焦效应对环状光束传输特性的影响。研究发现：随着环状光束遮拦比的增加，自聚焦作用会使得环状光束压缩更厉害。另一方面，研究比较了自聚焦效应对环状光束、平顶光束和高斯光束传输特性