Calidad del Haz Láser del Haz Airy en la Turbulencia Inducida por el Escape de un Motor a Reacción
Autores: Wen, Wei; Zhang, Xiaoru
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Calidad del Haz Láser del Haz Airy en la Turbulencia Inducida por el Escape de un Motor a ReacciónCategoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Predicciones
Interacciones de haz láser
Turbulencia inducida por el escape de motores a reacción
Sistemas ópticos
LIDAR
Turbulencia atmosférica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las predicciones teóricas de las interacciones del haz láser con la turbulencia inducida por los gases de escape de los motores a reacción son importantes para la optimización de varios sistemas ópticos, incluidos los LIDAR y los sistemas de medición láser aéreos. Este artículo se basa en el integral de difracción extendido de Huygens-Fresnel y la función de distribución de Wigner, combinados con la función de densidad espectral de potencia recientemente propuesta para la turbulencia atmosférica inducida por los gases de escape de los motores a reacción, para derivar la fórmula del factor de calidad de un haz Airy parcialmente coherente en medios turbulentos inducidos por los gases de escape de los motores a reacción. Los cálculos numéricos basados en la fórmula analítica muestran que cuanto menor es la constante de estructura y la escala exterior de la turbulencia atmosférica inducida por los gases de escape de los motores a reacción, menor es el factor de calidad de un haz Airy parcialmente coherente, lo que indica una mejor calidad del haz láser. Al mismo tiempo, cuanto mayor es el parámetro generalizado y la escala interior de la turbulencia inducida por los gases de escape de los motores a reacción y más larga es la longitud de onda del haz láser, menor es el factor de calidad correspondiente. Los resultados numéricos también muestran que reducir la longitud de coherencia de un haz Airy parcialmente coherente y aumentar su ancho característico son beneficiosos para reducir el factor de calidad en la turbulencia atmosférica inducida por motores a reacción. Sin embargo, los resultados numéricos muestran que aumentar la longitud de coherencia de un haz Airy parcialmente coherente y reducir su ancho característico son beneficiosos para reducir el factor de calidad en el vacío. Esta situación demuestra diferencias significativas entre los mecanismos de interacción de un haz Airy en el vacío y en la turbulencia inducida por los gases de escape de los motores a reacción. Los resultados de nuestra discusión contribuyen a clarificar el mecanismo de interacción entre un haz láser Airy y medios aleatorios, así como la aplicación de un haz láser Airy curvado en situaciones prácticas.
Descripción
Las predicciones teóricas de las interacciones del haz láser con la turbulencia inducida por los gases de escape de los motores a reacción son importantes para la optimización de varios sistemas ópticos, incluidos los LIDAR y los sistemas de medición láser aéreos. Este artículo se basa en el integral de difracción extendido de Huygens-Fresnel y la función de distribución de Wigner, combinados con la función de densidad espectral de potencia recientemente propuesta para la turbulencia atmosférica inducida por los gases de escape de los motores a reacción, para derivar la fórmula del factor de calidad de un haz Airy parcialmente coherente en medios turbulentos inducidos por los gases de escape de los motores a reacción. Los cálculos numéricos basados en la fórmula analítica muestran que cuanto menor es la constante de estructura y la escala exterior de la turbulencia atmosférica inducida por los gases de escape de los motores a reacción, menor es el factor de calidad de un haz Airy parcialmente coherente, lo que indica una mejor calidad del haz láser. Al mismo tiempo, cuanto mayor es el parámetro generalizado y la escala interior de la turbulencia inducida por los gases de escape de los motores a reacción y más larga es la longitud de onda del haz láser, menor es el factor de calidad correspondiente. Los resultados numéricos también muestran que reducir la longitud de coherencia de un haz Airy parcialmente coherente y aumentar su ancho característico son beneficiosos para reducir el factor de calidad en la turbulencia atmosférica inducida por motores a reacción. Sin embargo, los resultados numéricos muestran que aumentar la longitud de coherencia de un haz Airy parcialmente coherente y reducir su ancho característico son beneficiosos para reducir el factor de calidad en el vacío. Esta situación demuestra diferencias significativas entre los mecanismos de interacción de un haz Airy en el vacío y en la turbulencia inducida por los gases de escape de los motores a reacción. Los resultados de nuestra discusión contribuyen a clarificar el mecanismo de interacción entre un haz láser Airy y medios aleatorios, así como la aplicación de un haz láser Airy curvado en situaciones prácticas.