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强激光在大气中传输的热晕效应研究的任务书
任务书
题目：强激光在大气中传输的热晕效应研究
任务背景：
强激光在大气中的应用领域越来越广泛，例如激光通信、激光制导、激光雷达等。在大气中传输时，强激光与大气分子相互作用，导致大气密度、温度的变化，也就是热晕效应。这种效应会影响激光传输的精度和稳定性，因此对热晕效应的研究具有重要意义。
任务目的：
本研究旨在通过数值模拟和实验方法分析和研究强激光在大气中传输的热晕效应。通过对热晕效应的研究，深入理解激光与大气相互作用的规律，为强激光在大气传输中的应用提供理论和实验依据。
任务内容：
1.激光在大气中的传输模型及相关理论
（1）介绍强激光在大气中的传输过程及机理；
（2）介绍大气的基本组成和性质；
（3）介绍激光与大气分子相互作用的规律及相关理论。
2.热晕效应的数学模型及数值模拟
（1）建立二维或三维激光在大气中的数学模型；
（2）采用计算流体动力学方法对模型进行数值模拟；
（3）分析激光传输过程中热晕效应的变化规律。
3.实验研究
（1）设计激光传输实验方案；
（2）利用气压室、高压气瓶等设备模拟大气环境；
（3）通过激光干涉仪、温度计等实验手段，测量激光传输过程中的参数，并记录数据；
（4）分析实验数据，验证数值模拟结果。
4.结果分析及实用意义
（1）结合数值模拟和实验结果，分析热晕效应对强激光传输的影响；
（2）探讨热晕效应在激光通信、激光制导、激光雷达等领域中的实际应用问题；
（3）提出避免或减轻热晕效应对强激光传输的影响的方法和建议。
任务计划：
1.阅读文献、学习理论：2周；
2.设计数值模拟和实验方案：2周；
3.进行数值模拟和实验：8周；
4.记录和分析数据、撰写论文：4周。
任务要求：
1.具有本科及以上学历，物理、光电学、气象学等相关专业优先；
2.具有一定的编程和实验能力，能够独立进行科研工作；
3.拥有良好的英文阅读、写作和沟通能力；
4.认真对待科研工作，按时完成研究进度，并编写高质量研究报告。
参考文献：
1.LiuD,LuM,DingY,etal.Thermalbloomingofhigh-powerlaserbeamsinnonuniformmedia[J].PhysicalReviewA,2011,84(3):033807.
2.ZhuY,LiuS,SunF,etal.Studyonthetemperaturefielddistributionoflasertransmissioninatmosphere[J].InfraredandLaserEngineering,2013,42(7):1842-1847.
3.ZhuR.Effectofatmosphericturbulenceandthermalbloomingonlaserpropagation:areview[J].ProgressinLaserandOptics,2020,60(2):0201001.