实验室湍流模拟装置在大气光学中的应用
摘要
大气湍流的光学特性在大气科学和光电工程应用研究中有重要影响。鉴于实际大气条件的复杂多变和实验条件的限制，在实验室内建立可控的、有限尺度的人工湍流模拟装置作为大气湍流的替代者，已成为相关研究的重要技术途径，在自适应光学技术中的相位模拟、自由空间光通信等光电工程设计中发挥了重要作用。目前，对海洋湍流中的光传播与成像、新兴光电工程的大气影响、特殊结构光束的大气传播的研究也借助于湍流模拟装置。为了充分发挥实验室湍流模拟装置的优势，本文深入分析了实验室人工湍流模拟装置的性能及其局限性。实验室内产生的人工湍流无疑可以用于探索一种随机介质对光传播影响的定性甚至半定量规律。但必须注意到：有限空间内产生的湍流只有在远离边界的较小空间内才具备均匀各向同性的特性，采用各向同性湍流统计理论分析湍流模拟装置中的全路径光传播效应是不严谨的。如果以此类装置研究光传播的定量规律，必须首先根据光电应用场景设计具有光学相似性的模拟装置，然后清楚了解湍流装置内的湍流特性的空间结构，并据此开展理论分析。
引用本文（GB/T 7714）
饶瑞中 Rao Ruizhong, 袁仁民 Yuan Renmin. 实验室湍流模拟装置在大气光学中的应用[J]. Acta Optica Sinica, 2023.
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