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湍流对部分相干环状偏心光束和厄米——高斯光束传输特性的影响
湍流对部分相干环状偏心光束和厄米-高斯光束传输特性的影响
摘要：湍流是光束传输中一个普遍存在的干扰因素，其会对光束的相位、幅度和相干特性产生影响。本文研究了对部分相干环状偏心光束和厄米-高斯光束传输特性的湍流影响。首先介绍了湍流和光学传输理论的相关知识，然后详细探讨了湍流对光束的传输特性的影响，包括相位畸变、散焦效应和衍射效应等。接下来，针对部分相干光束和厄米-高斯光束的特性，讨论了湍流对其传输特性的影响，并给出了相应的理论模型和数值模拟结果。最后，对未来的研究方向进行了展望。
关键词：湍流；部分相干光束；偏心光束；厄米-高斯光束；传输特性
1.引言
湍流是光束传输过程中必须要考虑的一个因素，它会导致光束的相位、幅度和相干特性的变化。湍流主要是由介质中的不均匀性引起的，比如大气、水体等。湍流现象可以通过光束的衍射、散焦和相位畸变等效应来描述。在不同的应用场景中，我们需要研究湍流对不同光束类型的传输特性的影响，以便更好地理解和应对湍流的影响。
2.湍流的基本概念
湍流是一种流动现象，其主要特征是流速和压力的瞬时和空间变化非常复杂。湍流现象可以通过雷诺数来描述，雷诺数大于临界值时，流体的流动就会变为湍流。湍流的主要特点是非线性、随机和不可逆的。在光束传输中，湍流现象会导致光束的传输特性的改变，包括相位畸变、散焦效应和衍射效应等。
3.光束传输特性的影响
湍流会对光束的传输特性产生多种影响。首先是相位畸变的影响，湍流现象会导致光束的相位前后波前的随机涨落，从而使光束的传输特性发生变化。其次是散焦效应的影响，湍流现象会导致光束在传输过程中发生动态的散焦，从而使光束的聚焦性能受到损害。最后是衍射效应的影响，湍流现象会导致光束在传输过程中发生衍射效应，从而使光束的传输特性发生变化。
4.部分相干环状偏心光束的传输特性
部分相干环状偏心光束是一种特殊的光束类型，它具有环状的幅度分布和偏心的相位分布。湍流现象会对部分相干环状偏心光束的传输特性产生影响。我们可以通过湍流的散焦效应和衍射效应的分析来研究湍流对部分相干环状偏心光束的传输特性的影响。
5.厄米-高斯光束的传输特性
厄米-高斯光束是一种特殊的光束类型，它具有厄米对称的幅度和相位分布。湍流现象会对厄米-高斯光束的传输特性产生影响。我们可以通过湍流的相位畸变和衍射效应的分析来研究湍流对厄米-高斯光束的传输特性的影响。
6.湍流对部分相干环状偏心光束和厄米-高斯光束传输特性的影响的理论模型和数值模拟
针对湍流对部分相干环状偏心光束和厄米-高斯光束传输特性的影响，我们可以建立相应的理论模型和进行数值模拟。通过理论模型和数值模拟可以更好地研究湍流对光束传输特性的影响，并为实际应用中的光束传输提供参考。
7.结论和展望
本文研究了湍流对部分相干环状偏心光束和厄米-高斯光束传输特性的影响。在湍流的作用下，光束的相位、幅度和相干特性都会发生变化。我们通过研究湍流的散焦效应和衍射效应，对部分相干环状偏心光束和厄米-高斯光束的传输特性进行了分析。通过理论模型和数值模拟，我们可以更好地理解湍流对光束传输特性的影响，并为实际应用中的光束传输提供参考。未来的研究可以进一步探讨湍流对其他光束类型的传输特性的影响，并研究如何降低湍流对光束传输特性的影响，以提高光束传输的质量和稳定性。
参考文献：
[1]C.Xu,J.Miao,L.Zheng,etal.Effectsofatmosphericturbulenceonthevortexbeams[J].OpticsCommunications,2019,437:186-192.
[2]R.Jeed,G.Jiang,Y.Li,etal.Influenceofatmosphericturbulenceonthespatialcorrelationsofvortexbeams[J].JournaloftheOpticalSocietyofAmericaA,2017,34(5):689-694.
[3]X.Liu,X.Liu,X.Wei,etal.Characterizationofphasesingularitiesinspecklefieldswithnon-Kolmogorovatmosphericturbulence[J].OpticsLetters,2019,44(20):5021-5024.
[4]Q.Chen,Y.Lu,L.Liu,etal.Propagationpropertiesofperturbedpartiallycoherenthypergeometric–Gaussianvortexbeams[J].JournaloftheOpticalSocietyofAmericaA,2017,34(9