EEMGSM光束在各向异性湍流中的光束质量因子研究

摘要

为了探究矢量椭圆多高斯-谢尔模(EEMGSM)光束的传输特性,基于广义惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数的二阶矩理论,理论推导了EEMGSM光束在各向异性湍流中传输的质量因子解析表达式.通过数值计算和分析,探究了初始偏振度、初始相干度、腰宽、波长和湍流结构常数等与质量因子的变化规律.结果表明,EEMGSM光束的质量因子随着阶数、波长和腰宽的增大而减小;随着初始相干度和湍流结构常数的减小而减小;在相同条件下,具有大初始偏振度的EEMGSM光束的光束质量受各向异性的影响小于具有小初始偏振度的EEMGSM光束的光束质量;且在相同条件下,EEMGSM光束的质量因子比标量椭圆高斯-谢尔模(EGSM)光束小,即EEMGSM光束具有缓解各向异性湍流影响的优点.所得结论对于自由空间光通信的研究具有一定的理论参考价值.