Том 27, номер 05, статья № 13

Аннотация:

Проведен лабораторный эксперимент по изучению статистики поля флуктуаций интенсивности после прохождения лазерным излучением конвективной ячейки с водой. Показано, что по относительной дисперсии флуктуаций и индексу Рытова действие ячейки может быть сопоставлено с влиянием турбулентности на протяженной трассе. Проведено численное моделирование протяженной и короткой трасс, рассмотрены функции плотности вероятности логарифма интенсивности. Лабораторная ячейка может служить лабораторной физической моделью длинных атмосферных оптических трасс.

Ключевые слова:

оптические трассы, турбулентность, дисперсия флуктуаций интенсивности

Список литературы:

1. Зуев В.Е., Банах В.А., Покасов В.В. Оптика турбулентной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 271 с.
2. Lyke S.D., Voelz D.G., Roggtman M.G. Probability density of aperture averaged irradiance fluctuations for long range free space optical communication links // Appl. Opt. 2009. V. 48, N 33. P. 6511–6527.
3. Kirchengast G., Schweitzer S. Climate benchmark profiling of greenhouse gases and thermodynamic structure and wind from space // Geophys. Res. Lett. 2011. V. 8, N 13. P. L1307.
4. Perlot N., Giggenbach D., Henniger H., Horwath J., Knapek M., Zettl K. Measurements of the beam-wave fluctuations over a 142 km atmospheric path // Proc. SPIE. 2006. V. 6304. P. 63041O.
5. Vorontsov M.A., Carhart G.W., Gudimetla V.S.R., Weyrauch T., Stevenson E., Lachinova S.L., Beresnev L.A., Liu J., Rehder K., Riker J.F. Characterization of atmospheric turbulence effects over 149 km propagation path using multi-wavelength laser beacons // Proc. 2010 AMOS Confer. 2010. P. E18.
6. Gurvich A.S., Gorbunov M.E., Fedorova O.V., Kirchengast G., Proschek V., Abad G.G., Tereszchuk K.A. Spatiotemporal structure of a laser beam over 144 km in a Canary Islands experiment // Appl. Opt. 2012. V. 51, N 30. P. 7374–7383.
7. Gurvich A.S., Kallistratova M.A., Martvel' F.E. An investigation of strong fluctuations of light intensity in a turbulent medium at a small wave parameter // Radiophys. Quantum. Electron. 1977. V. 20, N 7. P. 705–714.
8. Bissonnette L.R. Atmospheric scintillation of optical and infrared waves: a laboratory simulation // Appl. Opt. 1977. V. 16, N 8. P. 2242–2251.
9. Fleck J.A., Morris J.R., Feit M.D. Time-dependent propagation of high energy laser beams through the atmosphere // Appl. Phys. 1976. V. 10, N 2. P. 129–160.
10. Martin J.M., Flatte S.M. Intensity images and statistics from numerical simulation of wave propagation in 3-D random media // Appl. Opt. 1988. V. 27, N 11. P. 2111–2126.
11. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. М.: Наука, Изд. МГУ, 2004. 654 с.
12. Kulikov V.A., Shmalhausen V.I. Laser beam propagation through the turbulence with plumes and Kolmogorov description // ArXiv. 2013. P. arXiv:1310.5273.