本文来自【光电资讯】
各位光学人们今天我们一起来聊聊光学中的大气传输理论先让我们搞清楚一个概念大气传输理论是研究什么的它是指研究红外辐射和大气相互作用的理论包括吸收、散射、折射和湍流的影响情况大气特性随时间、地点以一种极为复杂的方式变化因此辐射在大气中传输受到的影响也是相当复杂的
红外辐射的大气衰减主要表现为吸收和散射吸收主要指分子吸收和溶胶吸收一般均属选择性吸收
其中以水蒸气， 二氧化碳
和臭氧为主
一氧化碳,氧化氮和甲烷
对远距离传输也表现出稍强的吸收
散射主要是分子散射和溶胶散射
性质有瑞利散射、米氏散射
和无选择散射等
大气中的霾和雾分子散射
也对辐射产生衰减
大气湍流则使辐射在传输中
发生折射和闪烁散射
引起辐射强度起伏
类似噪声效应
下面我们来讲讲强激光大气传输强激光大气传输的一个基本特征是各种非线性效应的产生热晕效应是其中之一所谓热晕效应是指由于大气分子与气溶胶吸收激光能量导致发射激光束横截面上的空气折射指数的变化从而使激光束发生弯曲、畸变等因此,有时也把热晕效应称为热畸变效应原则上讲只要大气对激光能量有吸收
就会产生热晕效应
只是在激光功率很低或吸收系数很小的情况下热晕效应对激光束传输影响极小而不予考虑研究热晕效应的重要性不仅是当激光功率足够高时导致高能激光束质量严重退化,而更重要的是由于它是一种非线性效应,当激光功率增加到一定值时,到达靶面的功率密度达到最大值,而当激光功率进一步增加,不仅不会增加靶面上的功率密度,而且反而会减小这就是所谓最大阐值激光发射功率简称阐值功率
换句话说
由于热晕效应的存在
到达靶面上的功率密度
不可能超过这个最大值
这将是对某些激光应用的最终限制
这个闭值功率伴随着大气湍流的存在
而进一步减小
即所谓湍流与热晕相互作用的
小尺度热晕不稳定性
另外热晕效应不仅与传输介质有关
而且与激光光强有关
因此在利用自适应光学系统进行相位校正时
将会产生正反馈
这将在一定条件下导致
相位校正的不稳定性(Pcl)
从而在最大限度内限制了到达靶标上的
最大激光功率密度
基于这种情况
它已成为强激光大气传输研究领域中
最重要的研究课题之一
广东省光电技术协会，是依托华南理工大学，汇集光电产业链各个环节的单位，在广东省民政厅登记注册的一家光电行业社会组织。其宗旨是构建政产学研用协同发展的桥梁，为政府决策咨询提供可靠依据，为企业创新发展提供有力支撑，为教授技术产业化提供承接平台，为各类人才提供用武之地，助力中国光电产业健康发展。
如果觉得《【光电科普知识】光学中的大气传输理论》对你有帮助，请点赞、收藏，并留下你的观点哦！
