部分相干列阵激光束通过湍流大气的传输特性研究的开题报告

部分相干列阵激光束通过湍流大气的传输特性研究的开题报告一、选题背景及意义在现代科技中，激光技术已经得到广泛的应用，如在光通信、遥感、医学等领域。然而，在大气中传输的激光束受到湍流等因素的影响，从而导致光束的空间和时间结构发生变化，使得原本具有局部相干性的相干光束变成了部分相干光束，影响了激光的传输效果和性能。因此，研究部分相干光束在湍流大气中的传输特性对于优化和改进激光通信、精密制造、遥感等应用具有重要意义。二、研究目标和内容本研究的目标是对部分相干列阵激光束在湍流大气中的传输特性进行研究，并探讨它们在不同传输距离和湍流强度下的空间相干结构、功率密度分布、传输损耗等性能变化规律。具体实现该目标的研究内容涵盖以下几个方面：1.建立理论模型，推导出部分相干光束在湍流大气中的传输方程。2.搭建实验平台，采用CCD相机等设备对部分相干列阵激光束进行光束质量分析和传输损耗测量。3.对部分相干列阵激光束进行单模-多模相变的研究，分析它们在不同传输距离和湍流条件下的变化规律。4.系统地研究了部分相干列阵激光束在湍流大气中的传输特性和效应，包括空间相干结构、功率密度分布、传输损耗等。5.最后，进行实验数据的统计分析，总结结论并提出相应的优化建议，以进一步提高激光在湍流大气中的传输效率和性能。三、研究方法和技术路线本研究采用实验与理论相结合的方法，首先建立理论模型分析部分相干光束在湍流大气中的传输规律，然后在实验平台上对不同的实验参数进行测试，比较理论预测值与实验结果之间的差异，以验证理论模型的正确性和可靠性。技术路线包括：1.利用数学模型分析理论，并推导出部分相干光束在湍流大气中的传输方程。2.搭建能够产生部分相干光束的实验平台，采用CCD相机采集光束质量分析和传输损耗测量的数据。3.通过实验和理论分析，探索部分相干列阵激光束在不同距离和湍流强度下的传输特性，例如空间相干结构、功率密度分布、传输损耗等。4.综合实验数据，分析和总结结论，提出优化建议，以提高激光在湍流大气中的传输效率和性能。四、论文进度计划第一阶段（2021年6月-2021年9月）：文献调研和理论模型的建立1.文献调研，并分析和总结现有研究的成果和不足之处。2.建立部分相干光束在湍流大气中的传输方程模型，并进行理论分析。第二阶段（2021年10月-2022年3月）：实验平台搭建与实验数据采集1.搭建实验平台，生成部分相干光束。2.采用相机等设备进行部分相干光束的光束质量分析和传输损耗测量，收集实验数据。第三阶段（2022年4月-2022年9月）：数据分析和结论总结1.实验数据分析，总结不同传输距离和湍流强度下部分相干光束的传输特性和效应。2.组织撰写论文，提出研究结论与优化建议。3.参加学术交流会议，进行交流和讨论，获得专家评议意见。四、预期成果1.建立部分相干光束在湍流大气中的传输方程模型，并进行理论分析，为激光传输研究提供理论基础。2.搭建具有一定规模的实验平台，实现对部分相干光束的光束质量分析、传输特性测量等一系列实验操作。3.通过实验验证理论模型，获取实验数据并进一步研究部分相干列阵激光束在湍流大气