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摘要

相较于相干光束，部分相干光束经过湍流大气传输能够有效地抑制湍流引起的光束展宽、光斑漂移及光强闪烁等扰动效应，在自由空间光通信、激光雷达和激光遥感等方面有重要的应用前景.近年来，部分相干光束湍流大气传输研究受到越来越多学者的关注.本文回顾了部分相干光束在湍流大气中传输特性研究的发展历程、理论基础及常用的理论方法，介绍了处理光束经过湍流大气传输的相位屏数值模拟方法，以及如何把该方法运用到处理部分相干光束传输.

关键词:

Abstract

Compared with coherent laser beams, partially coherent beams have advantages of effectively reducing turbulence-induced extra beam spreading, beam wander and intensity scintillation on propagation through turbulent atmosphere, and have promising applications in free-space optical communications, laser radar and remote sensing. Recently, more and more attention was paid to the propagation of partially coherent beams through turbulent atmosphere. In this article, we first review historically the research progress of the propagation of partially coherent beams in atmospheric turbulence. And we describe in detail the basic theory for the calculation of average intensity, second-order moment and scintillation index of partially coherent beams in turbulence based on the extended Huygens-Fresnel principle and Rytov method. We also present a phase screen method of numerically simulating the propagation of coherent beams through turbulent atmosphere, and then extend such a method to treating the propagation of partially coherent beams.

Keywords:

作者及机构信息

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通信作者:蔡阳健,yangjiancai@suda.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金重大研究计划重点项目（批准号：91750201）、国家杰出青年科学基金（批准号：11525418）、国家自然科学基金（批准号：11474213）和江苏高校青蓝工程资助的课题.

Authors and contacts

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Corresponding author:Cai Yang-Jian,yangjiancai@suda.edu.cn

Funds:Project supported by the Major Research Plan of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 91750201), the National Natural Science Fund for Distinguished Young Scholar, China (Grant No. 11525418), the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11474213), and the Qing Lan Project of Jiangsu Province, China.

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