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MATLAB仿真研究：湍流对拉盖尔-高斯光束螺旋谱模式纯度和探测概率的影响分析

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简介：
本研究运用MATLAB进行仿真分析，探讨了湍流环境下拉盖尔-高斯光束螺旋谱模式的纯度变化及探测概率，为光学通信提供理论支持。 MATLAB仿真研究：湍流对拉盖尔高斯光束螺旋谱模式纯度及探测概率的影响分析；MATLAB仿真计算了湍流条件下拉盖尔高斯光束的螺旋谱分布、探测概率以及模式纯度变化，特别关注了经过湍流介质后的螺旋谱分布和模式纯度。通过MATLAB模拟研究了在不同湍流条件下的拉盖尔高斯光束特性，包括其螺旋谱模式纯度的变化情况。 关键词：MATLAB计算；湍流影响；螺旋谱模式纯度；拉盖尔高斯光束；探测概率；分布

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  • MATLAB仿真研究：湍流对拉盖尔-高斯光束螺旋谱模式纯度和探测概率的影响分析
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    本研究运用MATLAB进行仿真分析，探讨了湍流环境下拉盖尔-高斯光束螺旋谱模式的纯度变化及探测概率，为光学通信提供理论支持。 MATLAB仿真研究：湍流对拉盖尔高斯光束螺旋谱模式纯度及探测概率的影响分析；MATLAB仿真计算了湍流条件下拉盖尔高斯光束的螺旋谱分布、探测概率以及模式纯度变化，特别关注了经过湍流介质后的螺旋谱分布和模式纯度。通过MATLAB模拟研究了在不同湍流条件下的拉盖尔高斯光束特性，包括其螺旋谱模式纯度的变化情况。 关键词：MATLAB计算；湍流影响；螺旋谱模式纯度；拉盖尔高斯光束；探测概率；分布
     
  • 通过单缝的拉盖尔-高斯光束强度分布及螺旋谱分析
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    本文研究了通过狭缝后的拉盖尔-高斯光束的强度分布特性，并对其螺旋相位进行频谱解析，揭示了其独特的物理行为和应用潜力。 本段落基于菲涅耳衍射积分研究了拉盖尔高斯光束通过单缝后的光强分布情况，并观察到其衍射条纹出现空心及弯曲现象，同时与实验结果进行了对比分析。此外，还探讨了该类光束在经过单缝后螺旋谱的变化趋势，发现单缝会导致螺旋谱的展宽效应。文章进一步给出了拉盖尔高斯光束通过单缝后的相位分布情况。这些研究结果对于测量涡旋光束拓扑电荷数具有重要的参考价值。
     
  • 多阶螺旋相位板对高斯光束特性的影响研究
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    本研究探讨了多阶螺旋相位板如何改变高斯光束的性质，包括其强度分布和传播特征。通过理论分析与实验验证，揭示了不同阶数下光束特性的变化规律及其应用潜力。 根据光束的近轴传输理论，推导出了高斯光束经过多阶螺旋相位板（SPP）后电场的解析表达式，并在此基础上分析了高斯光束通过多阶螺旋相位板后的光强分布和相位分布。 研究发现，与理想的螺旋相位板不同，经过多阶螺旋相位板后的高斯光束具有角向周期性的光强分布。这一特性中的周期数等于相位板的阶数。当阶数为16时，产生的涡旋光束在斑点质量和相位质量方面均较为合适。 此外，在相同条件下获得更佳的相位质量需要较长的传输距离。值得注意的是，螺旋相位板提供的拓扑荷数值对上述问题的影响不大，决定因素仍然是相位板的阶数。这一结论可以为实验中SPP的应用提供指导作用。
     
  • LG01_拉盖尔-高斯光束与拉盖尔及高斯光束的Matlab实现_
    优质
    本项目探讨了拉盖尔-高斯和高斯光束的特性，并使用MATLAB实现了这两种光束的模拟，为激光物理学研究提供了实用工具。 在MATLAB中研究拉盖尔-高斯光束的pl=01模态。
     
  • 高斯光束仿真_大气湍流影响_大气传输_湍流屏效应.zip
    优质
    本资源提供高斯光束在大气湍流条件下的仿真模型，分析了大气传输过程中的湍流屏效应对激光束的影响。 高斯光斑仿真 大气湍流 大气湍流屏 高斯光束大气 传输.zip
     
  • 高斯光束_高斯光束模拟_模拟高阶拉盖尔-高斯光束_高斯光束1
    优质
    本软件提供高精度的高斯光束及其变种——高阶拉盖尔-高斯光束的模拟，适用于光学领域研究与教学。 模拟高阶拉盖尔-高斯光束的代码包含详细的注释，便于理解和使用。该程序能够生成不同模式下的拉盖尔-高斯光束，并提供了多种参数供用户调整以满足不同的研究需求。通过这种方式，研究人员可以更深入地探索这些特殊结构光在光学领域中的应用和特性。
     
  • 关于贝塞尔光束在大气湍流中螺旋相位谱的探讨
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    本文深入研究了贝塞尔光束在经过大气湍流时螺旋相位谱的变化规律，为自由空间中的光学传输提供了理论支持。 涡旋光束在大气传输过程中会受到湍流效应的影响，导致轨道角动量串扰并降低其传输质量。为了减少这种影响，研究者利用螺旋谱分析理论探讨了如何减轻各向异性非Kolmogorov大气湍流对聚焦贝塞尔光束的干扰，并考察了这些条件与接收功率之间的关系。 研究表明，波长、拓扑荷数、束腰半径以及宽度参数等光束特性会对接收功率产生影响。同时，湍流强度和各向异性程度也会影响传输质量；内外尺度的变化同样会对结果造成显著的影响。 通过多层相位屏模拟法对比了聚焦贝塞尔光束与准直贝塞尔光束的螺旋谱分布情况，发现前者具有更高的接收功率及更低的串扰功率。
     
  • 高斯光束在大气湍流中传输的光强度仿真分析.zip
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    本研究通过计算机仿真技术，探讨了高斯光束在受到大气湍流影响下的传播特性及光强分布变化规律。 高斯光束在大气湍流传输仿真.zip
     
  • 高斯-谢尔模型光束于海洋湍流中传输特性的探究
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    本研究探讨了高斯-谢尔模型光束在海洋湍流中的传播特性，分析其传输过程中的扩散和变形规律，为水下光学通信提供理论支持。 基于最近发展的描述海洋湍流的空间功率谱函数以及线性介质中的广义惠更斯-菲涅耳积分公式，我们推导出了多高斯-谢尔模型光束的光强、相干度及光束质量分子M2的解析表达式，并研究了海洋湍流对这种模型光束传输特性的影响。数值计算结果表明，海洋湍流显著影响多高斯-谢尔模型光束的传输特性。通过适当选择光束参数，在远场条件下可以形成平顶分布，且该分布即使在存在湍流的情况下也能保持相当长的距离。此外，我们发现随着多高斯-谢尔模型光束级次N的增加，由海洋湍流引起的光束扩展减小。
     
  • 使用MATLAB绘制拉盖尔-高斯光束
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    本教程介绍如何利用MATLAB软件绘制拉盖尔-高斯光束，详细讲解了相关的数学理论及编程实现步骤，适用于光学和物理学领域的研究人员。 基于MATLAB绘制各种模式的拉盖尔高斯光束，用于研究涡旋光、结构光，帮助理解MATLAB在科研绘图中的应用。项目包含主程序和函数文件，其中函数文件用于生成拉盖尔函数。