激光在大氣和海水中傳輸及應用

第1章 激光大氣傳輸數學物理基礎
1．1 光波傳輸方程及其近似
1．1．1 近軸近似標量波動方程
1．1．2 光波傳輸的幾種近似求解方法
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
1．2．1 大氣基本狀態(tài)與結構
1．2．2 大氣的主要成分
1．2．3 大氣流體動力學方程及其近似
1．3 激光大氣衰減基礎
1．3．1 大氣氣體分子吸收光譜基礎
1．3．2 粒子光散射理論基礎
1．4 大氣光學湍流
1．4．1 大氣湍流量綱分析
1．4．2 Kolmogorov湍流及其特征參數
1．4．3 非均勻各向同性湍流
1．5 小結與展望
參考文獻
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
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 海水的光學性質
2．4．3 激光在海水中傳輸
2．5 小結與展望
參考文獻
第3章 激光大氣傳輸湍流效應
3．1 激光大氣傳輸湍流效應
3．1．1 光強和相位起伏及其頻譜特性分析
3．1．2 光強閃爍
3．1．3 光束到達角起伏特征
3．1．4 激光傳輸Strehl比近似理論
3．2 湍流效應自適應光學校正
3．2．1 湍流效應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 強湍流效應的自適應光學校正若干問題
3．4．1 強閃爍效應對相位校正的影響
3．4．2 不連續(xù)相位及校正研究
3．4．3 隨機并行梯度下降算法自適應光學校正
3．5 小結與展望
參考文獻
第4章 激光大氣傳輸非線性效應
4．1 熱暈效應的幾何光學近似分析及其定標參數
4．1．1 穩(wěn)態(tài)熱暈效應
4．1．2 瞬態(tài)熱暈效應
4．2 整束熱暈效應相位補償近似分析
4．2．1 等效熱透鏡效應的q參數變換
4．2．2 整束熱暈相位校正定標參數分析
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 相位補償下的Strehl比表達式
4．3．3 定標參數與計算分析
4．4 飛秒激光大氣傳輸自聚焦效應
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
4．4．6 超短脈沖傳輸的單絲結構
4．4．7 飛秒光絲強度自陷現象
4．4．8 光束自凈化現象
4．4．9 光絲自愈合現象
4．5 小結與展望
參考文獻
第5章 高能激光大氣傳輸數值模擬與實驗研究
5．1 激光大氣傳輸數值計算模式
5．1．1 基本方程的坐標變換
5．1．2 激光大氣傳輸的數值計算方法
5．1．3 激光大氣傳輸的數值計算網格選取的基本原則
5．2 高能激光大氣傳輸數值模擬與實驗驗證研究
5．2．1 熱暈效應模擬實驗研究
5．2．2 高能激光熱暈效應實驗研究
5．3 高能激光大氣傳輸定標規(guī)律數值仿真研究
5．3．1 聚焦平臺光束大氣傳輸光束擴展理論分析
5．3．2 線性效應引起的光斑擴展
5．3．3 湍流效應與熱暈效應相互作用的分析
5．4 小結與展望
參考文獻
第6章 激光大氣傳輸應用
6．1 激光雷達大氣探測技術
6．1．1 大氣成分探測激光雷達發(fā)展簡介
6．1．2 大氣風速測量
6．1．3 大氣湍流參數測量
6．2 激光大氣傳輸在光通信中的應用
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
6．3 自適應光學鬼成像
6．3．1 鬼成像系統(tǒng)
6．3．2 自適應光學鬼成像系統(tǒng)
6．3．3 自適應光學鬼成像系統(tǒng)實驗仿真
6．4 小結與展望
參考文獻
附錄 常用激光波長大氣分子與氣溶膠吸收和散射系數