Аналитическая модель лазерного гауссова среднестатистического пучка со случайными однородными и изотропными фазовыми искажениями поля
Кислов В.И.1, Офицеров Е.Н.1
1Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
Email: kislov-viktor@mail.ru, oeugeny@mail.ru
Поступила в редакцию: 20 мая 2024 г.
В окончательной редакции: 20 мая 2024 г.
Принята к печати: 17 июня 2024 г.
Выставление онлайн: 14 августа 2024 г.
В приближении Френеля разработана аналитическая модель лазерного гауссова пучка со случайными фазовыми искажениями поля. В работе принято, что случайные фазовые искажения поля распределены по нормальному закону, статистически однородны и изотропны. Распространяющийся пучок представлен суммой двух компонент: дифракционно-ограниченной и частично когерентной (рассеянной на фазовых неоднородностях). В свою очередь частично когерентная составляющая представлена суммой статистически независимых субпучков, каждый из которых имеет нулевое среднестатистическое поле. Распределение субпучков по мощности излучения связано с дисперсией фазовых искажений. Исследование пространственной структуры субпучков выполнено методами теории пространственных моментов. Получены и исследованы аналитические соотношения, которые равномерно аппроксимируют функцию распределения среднестатистического потока излучения в зависимости от размеров приемника и расстояния до плоскости наблюдения без ограничений на амплитуду и масштаб случайных фазовых искажений поля. Результаты исследований могут использоваться при разработке и оптимизации лазерных приемо-передающих оптических систем, в методиках измерения параметров и качества лазерных пучков. Ключевые слова: лазерный гауссов пучок, случайные фазовые искажения поля, поток излучения, частично-когерентная компонента, осевая интенсивность, ширина пучка.
- M. Born, E. Wolf. Principles of Optics (Pergamon, Oxford, 1969)
- V.V. Valuev, V.G. Naumov, N.E. Sarkarov, P.A. Svotin. Quantum Electron., 28 (1), 14 (1998). DOI: 10.1070/QE1998v028n01ABEH001129
- V.A. Gurashvili, A.M. Zotov, P.V. Korolenko, A.P. Napartovich, S.P. Pavlov, A.V. Rodin, N.E. Sarkarov. Quantum Electron., 31 (9), 821 (2001). DOI: 10.1070/QE2001v031n09ABEH002053
- А.С. Топорец. Оптика шероховатой поверхности (Машиностроение, Л., 1988)
- В.Е. Зуев. Распространение лазерного излучения в атмосфере (Радио и связь, М., 1981)
- П.А. Носов, И.И. Пахомов, А.Ф. Ширанков. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. "Приборостроение", 9 (9), 167 (2012). DOI: 10.18698/2308-6033-2012-9-363
- А.М. Зотов, А.В. Аверченко, П.В. Короленко, Н.Н. Павлов. Известия РАН. Серия физическая, 82 (1), 15 (2018). DOI: 10.7868/S0367676518010039
- С.А. Ахманов, Ю.Е. Дьяков, А.С. Чиркин. Введение в статистическую радиофизику и оптику (Наука, М., 1981)
- С.М. Рытов, Ю.А. Кравцов, В.И. Татарский. Введение в статистическую радиофизику. Часть 2. Случайные поля (Наука, М., 1978)
- P.A. Nosov, V.Y. Pavlov, I.I. Pakhomov, A.F. Shirankov. J. Opt. Technol., 78 (9), 586 (2011) DOI: 10.1364/JOT.78.000586
- А.Е. Siegman. IEEE J. Quant. Electron., 27 (5), 1146 (1991). DOI:10.1109/3.83370
- ГОСТ Р ИСО 11146-1-2008 [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200076797
- H. Bateman, A. Erdelyi. Higher Transcendental Functions (McGraw Hill, NY., 1953)
- V.I. Kislov, V.G. Taranenko. Radiotekhnika i elektronika, 31 (11), 2187 (1986)
- V.I. Kislov, E.N. Ofitserov. Phys. Wave Phenom., 27 (1), 24 (2019). DOI: 10.3103/S1541308X19010059
- G.A. Korn, T.M. Korn. Mathematical handbook for scientists and engineers; definitions, theorems, and formulas for reference and review (McGraw Hill, NY., 1968)
- N.P. Badalyan, V.V. Kiiko, V.I. Kislov, A.B. Kozlov. Quantum Electron., 38 (5), 477 (2008). DOI: 10.1070/QE2008v038n05ABEH013622
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
