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內(nèi)容簡介

　　奇點(diǎn)光學(xué)誘人的應(yīng)用前景和大氣湍流隨機(jī)復(fù)雜的多樣性，使大氣湍流中奇點(diǎn)光學(xué)的研究成為現(xiàn)代光學(xué)的重要研究方向。本書是在國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的研究成果基礎(chǔ)上完成的，較為系統(tǒng)和深入地論述了大氣湍流中奇點(diǎn)光學(xué)的主要理論和方法，主要內(nèi)容包括奇點(diǎn)光學(xué)與激光傳輸?shù)幕纠碚?，奇點(diǎn)光束在大氣湍流中的傳輸特性，相干渦旋在大氣湍流中的動態(tài)演化，刃型位錯的動態(tài)演化，渦旋光束在大氣湍流中的光束質(zhì)量。

作者簡介

　　李晉紅，男，1980生，博士，研究生導(dǎo)師。2010年6月畢業(yè)于四川大學(xué)光學(xué)專業(yè)，獲理學(xué)博士學(xué)位?，F(xiàn)為太原科技大學(xué)物理系主任、教育部高等學(xué)校光電信息科學(xué)與工程專業(yè)協(xié)作委員、教育部高等學(xué)校物理學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會華北地區(qū)工作委員會委員、中國光學(xué)學(xué)會會員、山西省物理學(xué)會理事，、等期刊審稿人。主要從事自由空間光通信和奇點(diǎn)光學(xué)方面的科研工作，曾主持山西省基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目一項(xiàng)、參與完成國家自然科學(xué)基金四項(xiàng)，現(xiàn)主持國家自然科學(xué)基金一項(xiàng)、作為第二主研參與國家自然科學(xué)基金一項(xiàng)，在學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文50余篇（其中SCI收錄25篇、EI收錄20篇），出版學(xué)術(shù)專著1部，授權(quán)國家發(fā)明專利3項(xiàng)。曾獲山西省高等學(xué)校優(yōu)秀成果獎（科學(xué)技術(shù)）二等獎、興晉挑戰(zhàn)杯優(yōu)秀指導(dǎo)教師”、科尼”獎教金、優(yōu)秀碩士學(xué)位論文指導(dǎo)教師、研究生思想政治教育先進(jìn)導(dǎo)師、優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”、優(yōu)秀班主任”等榮譽(yù)。

圖書目錄

目錄
第1章緒論\t1
1．1 大氣湍流中奇點(diǎn)光學(xué)的研究背景\t1
1．2 大氣湍流中奇點(diǎn)光學(xué)的研究進(jìn)展\t3
參考文獻(xiàn)\t8
第2章奇點(diǎn)光學(xué)與激光傳輸?shù)幕纠碚揬t20
2．1 奇點(diǎn)光學(xué)的基本概念\t20
2．1．1 螺旋型位相奇點(diǎn)\t21
2．1．2 刃型位相奇點(diǎn)\t22
2．1．3 混合型位相奇點(diǎn)\t23
2．1．4 拓?fù)浜蒤t24
2．1．5 偏振奇點(diǎn)\t24
2．1．6 相干渦旋\t25
2．2 奇點(diǎn)光束的產(chǎn)生方法\t25
2．2．1 幾何模式轉(zhuǎn)換法\t26
2．2．2 螺旋位相板法\t27
2．2．3 計(jì)算全息法\t29
2．2．4 空間光調(diào)制器法\t30
2．2．5 角向光柵耦合法\t31
2．3 激光傳輸?shù)某Ｓ梅椒╘t33
2．3．1 幾何光學(xué)方法\t34
2．3．2 矩陣光學(xué)方法\t34
2．3．3 波動方程\t37
2．3．4 衍射積分方法\t40
2．3．5 傅里葉光學(xué)方法\t45
2．4 部分相干光的基本理論\t47
2．4．1 互相干函數(shù)和互強(qiáng)度函數(shù)\t47
2．4．2 交叉譜密度函數(shù)和復(fù)空間相干度\t48
2．4．3 維格納分布函數(shù)\t49
參考文獻(xiàn)\t50
第3章奇點(diǎn)光束在大氣湍流中的傳輸特性\t57
3．1 大氣湍流的基本知識\t57
3．1．1 大氣基本描述\t57
3．1．2 大氣光學(xué)特性\t60
3．1．3 大氣湍流的形成\t68
3．1．4 大氣湍流結(jié)構(gòu)常數(shù)\t69
3．1．5 大氣折射率起伏功率譜模型\t70
3．2 渦旋光束在水平大氣湍流中的傳輸變換\t72
3．2．1 交叉譜密度函數(shù)\t72
3．2．2 光強(qiáng)演化\t74
3．2．3 束寬擴(kuò)展\t78
3．3 渦旋光束在斜程大氣湍流中的傳輸變換\t80
3．3．1 斜程傳輸與水平傳輸?shù)谋容^研究\t80
3．3．2 斜程中上行與下行路徑的比較研究\t83
3．4 線刃型位錯光束在斜程大氣湍流中的傳輸變換\t86
3．4．1 光強(qiáng)演化\t86
3．4．2 角擴(kuò)展\t89
3．5 渦旋光束在大氣湍流傳輸中斯托克斯參量的變化\t92
3．5．1 理論模型\t92
3．5．2 數(shù)值計(jì)算和分析\t97
參考文獻(xiàn)\t108
第4章相干渦旋在大氣湍流中的動態(tài)演化\t113
4．1 相干渦旋的動態(tài)演化\t114
4．1．1 單光束產(chǎn)生的相干渦旋演化\t114
4．1．2 雙光束產(chǎn)生的合成相干渦旋演化\t118
4．1．3 多光束產(chǎn)生的合成相干渦旋演化\t126
4．2 相干渦旋產(chǎn)生分類與拓?fù)浜墒睾憔嚯x\t137
4．2．1 相干渦旋的產(chǎn)生分類\t137
4．2．2 拓?fù)浜傻氖睾憔嚯x\t144
4．3 高階渦旋的動態(tài)演化和傳輸軌跡\t147
4．3．1 高階相干渦旋的動態(tài)演化和傳輸軌跡\t147
4．3．2 高階光渦旋的動態(tài)演化和傳輸軌跡\t152
4．4 相干渦旋偶極子在大氣湍流中的演化\t154
4．4．1 理論模型\t154
4．4．2 數(shù)值計(jì)算與分析\t156
參考文獻(xiàn)\t163
第5章刃型位錯的動態(tài)演化\t166
5．1 線刃型位錯在大氣湍流中的轉(zhuǎn)化\t167
5．1．1 理論模型\t167
5．1．2 數(shù)值計(jì)算與分析\t170
5．2 圓刃型位錯的動態(tài)演化\t177
5．2．1 圓刃型位錯光束的交叉譜密度函數(shù)\t177
5．2．2 圓刃型位錯在自由空間中的演化\t179
5．2．3 圓刃型位錯在大氣湍流中的轉(zhuǎn)化\t181
參考文獻(xiàn)\t187
第6章渦旋光束在大氣湍流中的光束質(zhì)量\t189
6．1 激光光束質(zhì)量的評價參數(shù)\t189
6．1．1 聚焦光斑尺寸和遠(yuǎn)場發(fā)散角\t189
6．1．2 斯特列爾比和陡峭度參數(shù)\t190
6．1．3 桶中功率\t191
6．1．4 光束傳輸因子\t192
6．2 渦旋光束在大氣湍流中光束質(zhì)量的分析\t193
6．2．1 光束傳輸因子分析\t193
6．2．2 斯特列爾比分析\t197
6．2．3 陡峭度參數(shù)分析\t200
6．2．4 角擴(kuò)展分析\t203
6．2．5 維格納分布函數(shù)分析\t207
6．3 拓?fù)浜蓪u旋光束質(zhì)量的影響\t210
6．3．1 拓?fù)浜蓪u旋光束傳輸因子的影響\t210
6．3．2 拓?fù)浜蓪u旋光束角擴(kuò)展的影響\t213
參考文獻(xiàn)\t214