部分相干径向偏振拉盖尔-高斯脉冲光束在大气湍流中传输的光谱移动和光谱开关

作     者：安邦卓 徐勇根 徐倩 AN Bangzhuo;XU Yonggen;XU Qian

作者机构：西华大学理学院四川成都610039 

出 版 物：《光电子．激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)

年 卷 期：2023年第34卷第12期

页      面：1321-1330页

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：川西南空间效应探测与应用四川省高等学校重点实验室项目(ZDXM202201003) 四川省科技厅项目(2019YJ0470)资助项目 

主　　题：部分相干径向偏振拉盖尔-高斯(PCRPLG)脉冲光束 大气湍流 光谱移动 光谱开关 

摘      要：研究了部分相干径向偏振拉盖尔-高斯(partially coherent radially polarized Laguerre-Gaussian,PCRPLG)脉冲光束在大气湍流中传输时的光谱移动和光谱开关。研究发现,在湍流大气传输时,光束轴上点光谱因受湍流影响产生的双谱峰现象会发生跃变,湍流越强,光谱在跃变后相对谱移变化越稳定,而轴外点光谱在越强的湍流中相对谱移变化范围越小。研究还发现,适当增加脉冲宽度会明显减小大气湍流对光束轴上点和轴外点光谱移动的影响。在不同脉宽下,轴上和轴外点光谱均会出现光谱开关,且轴外点光谱会产生两次光谱跃变的独特现象。在固定的传输距离上,拓扑荷越大,轴上点光谱移动越小,近轴范围内光谱相对谱移的变化范围越小,此外,不同拓扑荷下光谱均会出现谱开关。相干度越大时,光谱的变化越稳定,轴外点光谱的光谱开关发生位置越远。本文的研究结果为多普勒激光雷达的应用提供理论依据,PCRPLG脉冲光束本身具有较强抗湍流能力,且通过调控光束参数可以减小光束光谱移动。