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大氣湍流中奇點光學的研究 版權信息
- ISBN：9787121306525
- 條形碼：9787121306525 ; 978-7-121-30652-5
- 裝幀：一般輕型紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
大氣湍流中奇點光學的研究 本書特色
奇點光學誘人的應用前景和大氣湍流*復雜的多樣性，使大氣湍流中奇點光學的研究成為現代光學的重要研究方向。本書是在國家自然科學基金等項目的研究成果基礎上完成的，較為系統和深入地論述了大氣湍流中奇點光學的主要理論和方法，主要內容包括奇點光學與激光傳輸的基本理論，奇點光束在大氣湍流中的傳輸特性，相干渦旋在大氣湍流中的動態演化，刃型位錯的動態演化，渦旋光束在大氣湍流中的光束質量。
大氣湍流中奇點光學的研究 內容簡介
奇點光學誘人的應用前景和大氣湍流隨機復雜的多樣性，使大氣湍流中奇點光學的研究成為現代光學的重要研究方向。本書是在國家自然科學基金等項目的研究成果基礎上完成的，較為系統和深入地論述了大氣湍流中奇點光學的主要理論和方法，主要內容包括奇點光學與激光傳輸的基本理論，奇點光束在大氣湍流中的傳輸特性，相干渦旋在大氣湍流中的動態演化，刃型位錯的動態演化，渦旋光束在大氣湍流中的光束質量。
大氣湍流中奇點光學的研究 目錄
目錄
第1章 緒論 1
1.1 大氣湍流中奇點光學的研究背景 1
1.2 大氣湍流中奇點光學的研究進展 3
參考文獻 8
第2章 奇點光學與激光傳輸的基本理論 20
2.1 奇點光學的基本概念 20
2.1.1 螺旋型位相奇點 21
2.1.2 刃型位相奇點 22
2.1.3 混合型位相奇點 23
2.1.4 拓撲荷 24
2.1.5 偏振奇點 24
2.1.6 相干渦旋 25
2.2 奇點光束的產生方法 25
2.2.1 幾何模式轉換法 26
2.2.2 螺旋位相板法 27
2.2.3 計算全息法 29
2.2.4 空間光調制器法 30
2.2.5 角向光柵耦合法 31
2.3 激光傳輸的常用方法 33
2.3.1 幾何光學方法 34
2.3.2 矩陣光學方法 34
2.3.3 波動方程 37
2.3.4 衍射積分方法 40
2.3.5 傅里葉光學方法 45
2.4 部分相干光的基本理論 47
2.4.1 互相干函數和互強度函數 47
2.4.2 交叉譜密度函數和復空間相干度 48
2.4.3 維格納分布函數 49
參考文獻 50
第3章 奇點光束在大氣湍流中的傳輸特性 57
3.1 大氣湍流的基本知識 57
3.1.1 大氣基本描述 57
3.1.2 大氣光學特性 60
3.1.3 大氣湍流的形成 68
3.1.4 大氣湍流結構常數 69
3.1.5 大氣折射率起伏功率譜模型 70
3.2 渦旋光束在水平大氣湍流中的傳輸變換 72
3.2.1 交叉譜密度函數 72
3.2.2 光強演化 74
3.2.3 束寬擴展 78
3.3 渦旋光束在斜程大氣湍流中的傳輸變換 80
3.3.1 斜程傳輸與水平傳輸的比較研究 80
3.3.2 斜程中上行與下行路徑的比較研究 83
3.4 線刃型位錯光束在斜程大氣湍流中的傳輸變換 86
3.4.1 光強演化 86
3.4.2 角擴展 89
3.5 渦旋光束在大氣湍流傳輸中斯托克斯參量的變化 92
3.5.1 理論模型 92
3.5.2 數值計算和分析 97
參考文獻 108
第4章 相干渦旋在大氣湍流中的動態演化 113
4.1 相干渦旋的動態演化 114
4.1.1 單光束產生的相干渦旋演化 114
4.1.2 雙光束產生的合成相干渦旋演化 118
4.1.3 多光束產生的合成相干渦旋演化 126
4.2 相干渦旋產生分類與拓撲荷守恒距離 137
4.2.1 相干渦旋的產生分類 137
4.2.2 拓撲荷的守恒距離 144
4.3 高階渦旋的動態演化和傳輸軌跡 147
4.3.1 高階相干渦旋的動態演化和傳輸軌跡 147
4.3.2 高階光渦旋的動態演化和傳輸軌跡 152
4.4 相干渦旋偶極子在大氣湍流中的演化 154
4.4.1 理論模型 154
4.4.2 數值計算與分析 156
參考文獻 163
第5章 刃型位錯的動態演化 166
5.1 線刃型位錯在大氣湍流中的轉化 167
5.1.1 理論模型 167
5.1.2 數值計算與分析 170
5.2 圓刃型位錯的動態演化 177
5.2.1 圓刃型位錯光束的交叉譜密度函數 177
5.2.2 圓刃型位錯在自由空間中的演化 179
5.2.3 圓刃型位錯在大氣湍流中的轉化 181
參考文獻 187
第6章 渦旋光束在大氣湍流中的光束質量 189
6.1 激光光束質量的評價參數 189
6.1.1 聚焦光斑尺寸和遠場發散角 189
6.1.2 斯特列爾比和陡峭度參數 190
6.1.3 桶中功率 191
6.1.4 光束傳輸因子 192
6.2 渦旋光束在大氣湍流中光束質量的分析 193
6.2.1 光束傳輸因子分析 193
6.2.2 斯特列爾比分析 197
6.2.3 陡峭度參數分析 200
6.2.4 角擴展分析 203
6.2.5 維格納分布函數分析 207
6.3 拓撲荷對渦旋光束質量的影響 210
6.3.1 拓撲荷對渦旋光束傳輸因子的影響 210
6.3.2 拓撲荷對渦旋光束角擴展的影響 213
參考文獻 214
第1章 緒論 1
1.1 大氣湍流中奇點光學的研究背景 1
1.2 大氣湍流中奇點光學的研究進展 3
參考文獻 8
第2章 奇點光學與激光傳輸的基本理論 20
2.1 奇點光學的基本概念 20
2.1.1 螺旋型位相奇點 21
2.1.2 刃型位相奇點 22
2.1.3 混合型位相奇點 23
2.1.4 拓撲荷 24
2.1.5 偏振奇點 24
2.1.6 相干渦旋 25
2.2 奇點光束的產生方法 25
2.2.1 幾何模式轉換法 26
2.2.2 螺旋位相板法 27
2.2.3 計算全息法 29
2.2.4 空間光調制器法 30
2.2.5 角向光柵耦合法 31
2.3 激光傳輸的常用方法 33
2.3.1 幾何光學方法 34
2.3.2 矩陣光學方法 34
2.3.3 波動方程 37
2.3.4 衍射積分方法 40
2.3.5 傅里葉光學方法 45
2.4 部分相干光的基本理論 47
2.4.1 互相干函數和互強度函數 47
2.4.2 交叉譜密度函數和復空間相干度 48
2.4.3 維格納分布函數 49
參考文獻 50
第3章 奇點光束在大氣湍流中的傳輸特性 57
3.1 大氣湍流的基本知識 57
3.1.1 大氣基本描述 57
3.1.2 大氣光學特性 60
3.1.3 大氣湍流的形成 68
3.1.4 大氣湍流結構常數 69
3.1.5 大氣折射率起伏功率譜模型 70
3.2 渦旋光束在水平大氣湍流中的傳輸變換 72
3.2.1 交叉譜密度函數 72
3.2.2 光強演化 74
3.2.3 束寬擴展 78
3.3 渦旋光束在斜程大氣湍流中的傳輸變換 80
3.3.1 斜程傳輸與水平傳輸的比較研究 80
3.3.2 斜程中上行與下行路徑的比較研究 83
3.4 線刃型位錯光束在斜程大氣湍流中的傳輸變換 86
3.4.1 光強演化 86
3.4.2 角擴展 89
3.5 渦旋光束在大氣湍流傳輸中斯托克斯參量的變化 92
3.5.1 理論模型 92
3.5.2 數值計算和分析 97
參考文獻 108
第4章 相干渦旋在大氣湍流中的動態演化 113
4.1 相干渦旋的動態演化 114
4.1.1 單光束產生的相干渦旋演化 114
4.1.2 雙光束產生的合成相干渦旋演化 118
4.1.3 多光束產生的合成相干渦旋演化 126
4.2 相干渦旋產生分類與拓撲荷守恒距離 137
4.2.1 相干渦旋的產生分類 137
4.2.2 拓撲荷的守恒距離 144
4.3 高階渦旋的動態演化和傳輸軌跡 147
4.3.1 高階相干渦旋的動態演化和傳輸軌跡 147
4.3.2 高階光渦旋的動態演化和傳輸軌跡 152
4.4 相干渦旋偶極子在大氣湍流中的演化 154
4.4.1 理論模型 154
4.4.2 數值計算與分析 156
參考文獻 163
第5章 刃型位錯的動態演化 166
5.1 線刃型位錯在大氣湍流中的轉化 167
5.1.1 理論模型 167
5.1.2 數值計算與分析 170
5.2 圓刃型位錯的動態演化 177
5.2.1 圓刃型位錯光束的交叉譜密度函數 177
5.2.2 圓刃型位錯在自由空間中的演化 179
5.2.3 圓刃型位錯在大氣湍流中的轉化 181
參考文獻 187
第6章 渦旋光束在大氣湍流中的光束質量 189
6.1 激光光束質量的評價參數 189
6.1.1 聚焦光斑尺寸和遠場發散角 189
6.1.2 斯特列爾比和陡峭度參數 190
6.1.3 桶中功率 191
6.1.4 光束傳輸因子 192
6.2 渦旋光束在大氣湍流中光束質量的分析 193
6.2.1 光束傳輸因子分析 193
6.2.2 斯特列爾比分析 197
6.2.3 陡峭度參數分析 200
6.2.4 角擴展分析 203
6.2.5 維格納分布函數分析 207
6.3 拓撲荷對渦旋光束質量的影響 210
6.3.1 拓撲荷對渦旋光束傳輸因子的影響 210
6.3.2 拓撲荷對渦旋光束角擴展的影響 213
參考文獻 214
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大氣湍流中奇點光學的研究 作者簡介
李晉紅，博士，研究生導師。2010年6月畢業于四川大學光學專業，獲理學博士學位。現為太原科技大學物理系主任、教育部高等學校光電信息科學與工程專業協作委員、教育部高等學校物理學類專業教學指導委員會華北地區工作委員會委員、中國光學學會會員、山西省物理學會理事，、等期刊審稿人。主要從事自由空間光通信和奇點光學方面的科研工作，曾主持山西省基礎研究計劃項目一項、參與完成國家自然科學基金四項，現主持國家自然科學基金一項、作為第二主研參與國家自然科學基金一項，在學術刊物發表論文50余篇(其中SCI收錄25篇、EI收錄20篇)，出版學術專著1部，授權國家發明專利3項。曾獲山西省高等學校優秀成果獎(科學技術）二等獎、興晉挑戰杯"優秀指導教師”、"科尼”獎教金、優秀碩士學位論文指導教師、研究生思想政治教育先進導師、"優秀共產黨員”、"優秀班主任”等榮譽。
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