光信息大气传输理论与检测技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1光信息大气传输理论与检测技术的研究意义 1

1.2光信息大气传输理论与检测技术的研究进展 2

参考文献 7

第2章 激光在大气中的传输理论 14

2.1大气基本描述和物理特性 14

2.1.1大气组分 14

2.1.2大气结构 15

2.1.3大气模式与标准大气 16

2.2大气光学特性 17

2.2.1大气折射 18

2.2.2大气吸收 19

2.2.3大气散射 21

2.3大气湍流的形成与特点 24

2.4大气湍流结构常数与功率谱模型 25

2.5激光在大气湍流中的传输效应 28

2.5.1光强起伏 29

2.5.2光束漂移 29

2.5.3源像抖动 31

2.5.4光束扩展 33

参考文献 34

第3章 部分相干光在大气湍流中的传输变换 37

3.1光传输变换的常用方法 37

3.1.1几何光学方法 37

3.1.2矩阵光学方法 38

3.1.3波动方程 40

3.1.4衍射积分方法 42

3.1.5傅里叶光学方法 46

3.2部分相干光的基本理论 48

3.2.1互相干函数和互强度函数 48

3.2.2交叉谱密度函数和复空间相干度 49

3.2.3维格纳分布函数 50

3.3部分相干HSG光在大气湍流中的传输变换 51

3.3.1理论模型 52

3.3.2光强演化 53

3.3.3角扩展 59

3.3.4方向性 63

3.3.5束宽扩展 66

3.4涡旋光束在大气湍流中的传输变换 81

3.4.1光强演化 81

3.4.2束宽扩展 84

3.5刃型位错光束在斜程大气湍流中的传输变换 86

3.5.1光强演化 86

3.5.2角扩展 89

参考文献 91

第4章 部分相干光在大气湍流中的光谱变化 94

4.1 GSM光束通过大气湍流的光谱变化 94

4.2合成光束通过大气湍流的光谱变化 100

参考文献 109

第5章 部分相干光在大气湍流中的光束质量 112

5.1激光光束质量的评价参数 112

5.1.1聚焦光斑尺寸和远场发散角 112

5.1.2斯特列尔比SR和K参数 113

5.1.3桶中功率和β参数 113

5.1.4 M2因子 114

5.2部分相干HG光束在大气湍流中的光束因子 115

5.2.1理论模型 115

5.2.2数值计算与分析 118

5.3涡旋光束在大气湍流中光束质量的分析 121

5.3.1 M2因子分析 121

5.3.2 SR分析 123

5.3.3 K参数分析 125

参考文献 127

第6章 大气湍流中的奇点光学 129

6.1奇点光学的概况 129

6.1.1基本概念 129

6.1.2产生光涡旋的实验方法 132

6.2相干涡旋在大气湍流中的动态演化 135

6.3合成相干涡旋在斜程大气湍流中的动态演化 139

6.4刃型位错在大气湍流中的转化 147

参考文献 155

第7章 光学元件与测量仪器 160

7.1光学元件 160

7.1.1光学材料 160

7.1.2光学元件透光特性和表面质量 162

7.1.3反射镜 164

7.2光源 169

7.2.1光源的特性描述 169

7.2.2气体放电光源 171

7.2.3固体发光光源 172

7.2.4激光光源 172

7.3光谱测量及探测仪器 176

7.3.1干涉仪 176

7.3.2光谱仪 183

7.4光电探测器 192

7.4.1光电探测器的技术指标 192

7.4.2真空管光电探测器 197

7.4.3半导体光电探测器 206

7.4.4热电探测器 210

7.4.5电荷耦合器件 211

7.5锁相放大器 215

7.5.1锁相放大器的原理 215

7.5.2锁相放大器的组成 215

7.5.3 SR830 DSP型锁相放大器 218

参考文献 219

第8章 气体分子的吸收与发射光谱测量技术 221

8.1吸收光谱技术 221

8.1.1新型Herriott吸收池以及直接吸收光谱技术 221

8.1.2基于F-P腔的腔锁定吸收光谱技术 226

8.1.3光外差-Herriott型多光程吸收光谱技术 232

8.1.4光外差-速度/浓度调制吸收光谱技术 235

8.2放电荧光光谱技术 236

8.2.1射流束放电发射光谱技术 237

8.2.2超声分子束SO自由基放电光谱 239

参考文献 241

第9章 瞬态双原子分子的光谱及其动力学 243

9.1几种瞬态分子光谱 243

9.1.1 CS中性自由基分子光谱 243

9.1.2 CS－分子离子光谱 244

9.1.3 He2准分子光谱 250

9.2瞬态CS分子的光谱及其微扰 253

9.2.1 d3Δl（u＝6）的微扰分析 256

9.2.2 d3Δ2（ν＝6）的微扰分析 258

9.2.3 d3Δ3（ν＝6）的微扰分析 259

9.3 He2的预解离动力学 260

9.3.1研究背景 260

9.3.2实验结果和讨论 260

9.3.3预解离理论分析 263

参考文献 264

第10章 大气湍流模拟装置及光学效应 268

10.1大气湍流模拟装置的特征描述 268

10.2大气湍流模拟装置类型 271

10.2.1水介质湍流模拟法 271

10.2.2热风式湍流模拟法 272

10.2.3相位屏模拟法 273

10.2.4液晶大气湍流模拟法 274

10.3长光程大气湍流模拟装置设计 275

10.3.1气路装置 276

10.3.2激光光路装置 277

10.3.3大气湍流模拟与控制电路 280

10.4激光通过大气湍流模拟装置的特性概述 282

10.5激光通过大气湍流模拟装置的特性测量 283

10.5.1局部湍流强度测量技术：温度脉动法和折射率脉冲法 283

10.5.2路径平均的湍流强度测量技术：闪烁法和到达角起伏 284

10.5.3湍流功率谱和特征尺度的测量技术 286

10.5.4 M2测量技术 287

参考文献 289