湍流大气中随机粗糙表面激光回波空间相干性仿真

摘要：

根据广义Huygens-Fresnel原理,推导了von Karman湍流谱条件下激光回波复相干度的理论解析式;基于湍流相位屏分步传输算法和随机粗糙目标表面模型,实现了激光回波光场的仿真计算.首先通过镜面反射回波光场的仿真分析,验证了算法的正确性;然后基于1.1 km的均匀传输路径,综合分析了随机粗糙目标表面特性和路径湍流强度对回波光场复相干度的影响.结果表明:回波光场的空间相干性随目标表面高度均方根的增大而降低,随目标表面相关长度的减小而降低;当表面相关长度远小于大气相干长度时,回波相干性会被严重破坏.该研究可为目标表面特性或利用已知表面获取路径湍流状态的相干探测提供有益的参考.

关键词：湍流大气、激光回波光场、复相干度、相位结构函数

所属期刊栏目：71

分类号：O436.2;TN011;TN958.98

资助基金：中国科学院装备预研联合基金;国家自然科学基金;安徽省自然科学基金青年项目;脉冲功率激光技术国家重点实验室主任基金项目;资助的课题

在线出版日期：2022-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：199-211