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激光在大气中传输的非线性效应数值模拟与分析

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简介：
本研究致力于通过数值方法探讨和模拟激光在大气环境中传播时所引发的各种非线性光学效应，并对其进行深入分析。 对激光通过大气传输的主要非线性过程进行了数值模拟，并列出了描述大气流体动力学的大气方程组以及与之相互作用的波方程。推导出受激热瑞利散射引起的小扰动不稳定性的波动-大气耦合方程，同时处理了湍流的影响。基于这些理论基础，开发了一套四维程序来模拟热晕及其补偿、小扰动不稳定性及热晕与湍流相互作用的过程。该研究的理论结果与实验数据高度吻合。

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  • 激光在大气中传输的非线性效应数值模拟与分析
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    本研究致力于通过数值方法探讨和模拟激光在大气环境中传播时所引发的各种非线性光学效应，并对其进行深入分析。 对激光通过大气传输的主要非线性过程进行了数值模拟，并列出了描述大气流体动力学的大气方程组以及与之相互作用的波方程。推导出受激热瑞利散射引起的小扰动不稳定性的波动-大气耦合方程，同时处理了湍流的影响。基于这些理论基础，开发了一套四维程序来模拟热晕及其补偿、小扰动不稳定性及热晕与湍流相互作用的过程。该研究的理论结果与实验数据高度吻合。
     
  • FT_PHASE_SCREEN (2) - 大气仿真与激光传输中的光及大气传输和湍流效应
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    FT_PHASE_SCREEN (2)专注于研究大气环境下激光传输特性，通过模拟分析光在大气中传播时受到的影响，包括湍流效应等复杂因素，为高精度激光通信提供理论支持。 实现大气随机相位波动的生成，用于大气光学仿真，以分析激光传输受到湍流的影响。
     
  • 光子晶体光纤内非线性传输的数值分析
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    本研究聚焦于光子晶体光纤中非线性光学现象的数值模拟与分析，探讨其在高功率激光和超快光学领域的应用潜力。 本段落利用数值方法求解广义非线性薛定谔方程,模拟了飞秒激光脉冲在不同色散特性的光子晶体光纤(PCF)中传输过程中的非线性和超连续谱的产生机制，深入分析了反常和正常色散区内的非线性展宽现象。文中详细探讨了脉冲内拉曼散射(ISRS)、自陡峭(SS)效应以及高阶色散对超连续光谱的影响。 研究结果表明，在光子晶体光纤的不同区域（包括零色散点），ISRS效应对长波段的光谱扩展具有关键作用。此外，还分析了三阶色散等高阶色散因素对反斯托克斯波产生的显著影响，并指出通过合理选择色散曲线可以实现更宽且平坦的超连续光谱生成。 这些发现证实了可控色散特性在开发新型光学器件和系统中的重要应用价值。
     
  • 关于激光传输受大气湍流效应影响的仿真分析（2014年）
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    本研究通过数值模拟探讨了大气湍流对激光传输性能的影响，分析了不同条件下激光束的稳定性与散焦现象，并提出了优化传输方案。 本段落对大气湍流效应对半导体激光光束远场光束质量的影响进行了仿真研究。首先从理论上分析了泽尼克多项式产生的相位屏以及指数高斯光束在通过湍流大气传输后出现的光斑畸变情况；然后利用Matlab软件，模拟了单束和多束半导体激光光束经过相位屏后的远场光斑强度分布，并采用不均匀度指标来评估其远场光束质量。最后得出结论：使用多光束并合方法可以有效抑制大气湍流效应对激光传输的影响，在构建激光主动照明成像系统方面具有重要的指导意义。
     
  • 非线性光耦隔离电路的线性传输设计与分析
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    本研究探讨了非线性光耦在电气隔离中的应用，并提出了一种新颖的设计方法，旨在实现高效的线性信号传输。通过理论分析和实验验证，该文深入讨论了优化设计方案及其对系统性能的影响。 为解决采用光敏二极管进行光耦合的线性光耦电路输出范围较窄的问题，本段落设计了一种使用光敏三极管进行非线性双路光耦合的电路，并对其进行了直流分析与低频交流分析。实验结果显示，该设计方案显著扩展了线性输出范围，并能有效完成信号采集任务。
     
  • 光孤子在光纤中的传播及非线性薛定谔方程_光纤激光_激光传输_光孤子传输_光纤激光器_光孤子_源码
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    本资源探讨了光孤子在光纤中通过非线性效应实现稳定传输的理论与实践，涵盖光纤激光、激光传输及光孤子特性，适用于深入研究光纤通信和激光技术。 本模拟采用分步傅里叶方法求解光孤子在光纤内传输过程中的薛定谔方程数值解。该方程描述了激光器在光纤中传输的过程。
     
  • 关于激光在大气中传输时雨雾衰减特性的研究
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    本研究探讨了激光在大气环境中遭遇雨雾时的信号衰减特性，分析不同气象条件下激光传输效率的变化规律与机理。 各种特殊天气条件对无线光通信的发展构成了重要制约因素，尤其是雨雾等恶劣天气会对激光信号的传输造成显著衰减影响。本段落主要研究了不同雨雾条件下激光在大气中的传播特性，并根据Mie散射理论分析了精确计算激光信号衰减的方法。此外，还利用Matlab软件对几种常用的雨雾衰减经验模型进行了数值仿真，通过这些模拟实验得出了激光衰减系数与雨雾天气能见度之间的关系。
     
  • 基于MATLAB的可调谐锁模光纤激光器仿真：综合分析色散与非线性效应
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    本文利用MATLAB平台对可调谐锁模光纤激光器进行仿真研究，详细探讨了色散和非线性效应对激光性能的影响，并进行了综合分析。 本段落介绍了一种基于MATLAB的可调谐锁模光纤激光器仿真模型的研究，该研究涵盖了色散与非线性效应的综合分析。此仿真模型采用广义非线性薛定谔方程和分步傅立叶解法构建，并包含多个模块：输入光、增益光纤（掺铒、掺铥或掺镱）、可饱和吸收体、色散补偿光纤、可调谐滤波器以及耦合器。研究者可以修改增益光纤的参数，以适应不同的实验需求；模型中的滤波器为Lyot滤波器，但也可以选择不使用此滤波器进行仿真分析。 该仿真工具能够深入探讨色散和非线性效应的影响，并利用可饱和吸收体实现锁模效果。通过这一全面且模块化的MATLAB平台，研究者可以对光纤激光器的性能进行全面评估与优化设计。
     
  • 激光激发各向异性板中Lamb波的数值模拟
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    本研究通过数值模拟方法探讨了在激光激励条件下，各向异性板中超声 Lamb 波的传播特性，分析了不同参数对 Lamb 波的影响。 基于谱有限元法与模态展开法建立了激光激发各向异性薄板Lamb波的数值模型，并获得了不同方向传播下的色散曲线及Lamb波特性。研究表明，该方法能够高效地计算出各向异性材料中导波的相速度和群速度；结合模态展开技术可以模拟任何角度下由激光引发的Lamb波现象。研究结果表明，Lamb波在各种方向上的传播特性和色散性质与材料自身的各向异性特征密切相关。数值分析不仅加深了对复杂介质内导波传输机制的理解，还为选择激励信号及识别检测中的特定模态提供了重要的理论指导。
     
  • 6S大气传输模型分析
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    6S大气传输模型分析主要探讨了该模型在遥感图像处理中的应用，通过模拟太阳辐射与大气间的相互作用，评估和校正大气对地物反射光谱的影响。 这段内容包含6S大气传输模型以及气溶胶反演工具所需的相关资料，感谢下载。