激光在大氣和海水中傳輸及應(yīng)用

第1章 激光大氣傳輸數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)
1．1 光波傳輸方程及其近似
1．1．1 近軸近似標(biāo)量波動方程
1．1．2 光波傳輸?shù)膸追N近似求解方法
1．1．3 激光大氣傳輸相位校正原理
1．2 地球大氣的物理基礎(chǔ)
1．2．1 大氣基本狀態(tài)與結(jié)構(gòu)
1．2．2 大氣的主要成分
1．2．3 大氣流體動力學(xué)方程及其近似
1．3 激光大氣衰減基礎(chǔ)
1．3．1 大氣氣體分子吸收光譜基礎(chǔ)
1．3．2 粒子光散射理論基礎(chǔ)
1．4 大氣光學(xué)湍流
1．4．1 大氣湍流量綱分析
1．4．2 Kolmogorov湍流及其特征參數(shù)
1．4．3 非均勻各向同性湍流
1．5 小結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
第2章 激光在大氣和海水中的衰減
2．1 大氣氣體分子的吸收
2．1．1 主要大氣氣體分子的吸收光譜
2．1．2 高分辨率、高靈敏度大氣吸收光譜的測量方法
2．1．3 高分辨率大氣分子吸收光譜的部分測量結(jié)果
2．1．4 激光大氣分子吸收計算方法
2．2 大氣氣溶膠的衰減
2．2．1 大氣氣溶膠粒子對激光的吸收及其測量方法
2．2．2 氣溶膠衰減計算方法
2．3 常用激光波長大氣吸收和散射系數(shù)
2．4 激光在海水中的衰減
2．4．1 海水中光輻射傳輸方程
2．4．2 海水的光學(xué)性質(zhì)
2．4．3 激光在海水中傳輸
2．5 小結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
第3章 激光大氣傳輸湍流效應(yīng)
3．1 激光大氣傳輸湍流效應(yīng)
3．1．1 光強(qiáng)和相位起伏及其頻譜特性分析
3．1．2 光強(qiáng)閃爍
3．1．3 光束到達(dá)角起伏特征
3．1．4 激光傳輸Strehl比近似理論
3．2 湍流效應(yīng)自適應(yīng)光學(xué)校正
3．2．1 湍流效應(yīng)相位校正及其殘差近似分析
3．2．2 激光大氣傳輸湍流效應(yīng)及其相位校正實驗研究
3．3 激光大氣傳輸相位校正非等暈性
3．3．1 聚焦非等暈性
3．3．2 角非等暈性
3．4 強(qiáng)湍流效應(yīng)的自適應(yīng)光學(xué)校正若干問題
3．4．1 強(qiáng)閃爍效應(yīng)對相位校正的影響
3．4．2 不連續(xù)相位及校正研究
3．4．3 隨機(jī)并行梯度下降算法自適應(yīng)光學(xué)校正
3．5 小結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
第4章 激光大氣傳輸非線性效應(yīng)
4．1 熱暈效應(yīng)的幾何光學(xué)近似分析及其定標(biāo)參數(shù)
4．1．1 穩(wěn)態(tài)熱暈效應(yīng)
4．1．2 瞬態(tài)熱暈效應(yīng)
4．2 整束熱暈效應(yīng)相位補(bǔ)償近似分析
4．2．1 等效熱透鏡效應(yīng)的q參數(shù)變換
4．2．2 整束熱暈相位校正定標(biāo)參數(shù)分析
4．3 湍流熱暈相互作用線性化理論
4．3．1 基本方程及其小擾動解
4．3．2 相位補(bǔ)償下的Strehl比表達(dá)式
4．3．3 定標(biāo)參數(shù)與計算分析
4．4 飛秒激光大氣傳輸自聚焦效應(yīng)
4．4．1 自聚焦的物理描述
4．4．2 穩(wěn)態(tài)自聚焦理論
4．4．3 動態(tài)自聚焦理論
4．4．4 自聚焦的閾值
4．4．5 等離子體散焦效應(yīng)
4．4．6 超短脈沖傳輸?shù)膯谓z結(jié)構(gòu)
4．4．7 飛秒光絲強(qiáng)度自陷現(xiàn)象
4．4．8 光束自凈化現(xiàn)象
4．4．9 光絲自愈合現(xiàn)象
4．5 小結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
第5章 高能激光大氣傳輸數(shù)值模擬與實驗研究
5．1 激光大氣傳輸數(shù)值計算模式
5．1．1 基本方程的坐標(biāo)變換
5．1．2 激光大氣傳輸?shù)臄?shù)值計算方法
5．1．3 激光大氣傳輸?shù)臄?shù)值計算網(wǎng)格選取的基本原則
5．2 高能激光大氣傳輸數(shù)值模擬與實驗驗證研究
5．2．1 熱暈效應(yīng)模擬實驗研究
5．2．2 高能激光熱暈效應(yīng)實驗研究
5．3 高能激光大氣傳輸定標(biāo)規(guī)律數(shù)值仿真研究
5．3．1 聚焦平臺光束大氣傳輸光束擴(kuò)展理論分析
5．3．2 線性效應(yīng)引起的光斑擴(kuò)展
5．3．3 湍流效應(yīng)與熱暈效應(yīng)相互作用的分析
5．4 小結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
第6章 激光大氣傳輸應(yīng)用
6．1 激光雷達(dá)大氣探測技術(shù)
6．1．1 大氣成分探測激光雷達(dá)發(fā)展簡介
6．1．2 大氣風(fēng)速測量
6．1．3 大氣湍流參數(shù)測量
6．2 激光大氣傳輸在光通信中的應(yīng)用
6．2．1 大氣對通信的影響
6．2．2 激光通信中大氣湍流的影響抑制技術(shù)
6．3 自適應(yīng)光學(xué)鬼成像
6．3．1 鬼成像系統(tǒng)
6．3．2 自適應(yīng)光學(xué)鬼成像系統(tǒng)
6．3．3 自適應(yīng)光學(xué)鬼成像系統(tǒng)實驗仿真
6．4 小結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄 常用激光波長大氣分子與氣溶膠吸收和散射系數(shù)