非KoImogorov大气湍流随机相位屏模拟

摘要：

介绍了功率谱法、Zernike多项式法、分形法模拟生成非Kolmogorov湍流相位屏的过程，并利用这三种方法对符合非Kolmogorov统计特征的大气湍流相位屏进行了模拟。将不同方法得到的相位屏的相位结构函数与理论结构函数进行对比，分析了三种相位屏模拟方法的准确性和模拟速度。结果表明：添加次谐波和增加Zernike多项式阶数分别可以弥补功率谱法和Zernike多项式法生成的相位屏低频和高频不足的缺点，但导致模拟效率下降；分形法生成的湍流相位屏高频和低频都较为充足，且模拟效率较高；随着非Kolmogorov湍流谱幂率的增加，功率谱法所需要的次谐波级数增加，Zernike多项式法所需要的Zernike多项式的阶数减少，分形法生成的相位屏的精度更高。

关键词：数值模拟、大气湍流、光传播、相位屏

所属期刊栏目：45

分类号：O439;P401(光学)

资助基金：国家863计划

在线出版日期：2017-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：170-177