УДК: 537.876.23, 537.877, 621.3.09

МЕТОДЫ НЕЛИНЕЙНЫХ ВРЕМЯ-ЧАСТОТНЫХ ОТОБРАЖЕНИЙ

В АНАЛИЗЕ ФЛУКТУАЦИЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА

 

Т. И. Арсеньян, М. И. Бабанина, Н. А. Сухарева, А. П. Сухоруков

Физический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова

 

Получена 26 июля 2013 г.

 

Аннотация. Представлены результаты нелинейного время-частотного анализа на основе отображения Вигнера-Вилли распределений интенсивности и их первых четырёх пространственных моментов для лазерного пучка, прошедшего  модельную трассу. Обсуждаются свойства время-частотных карт, соответствующих разным режимам возмущения среды распространения, анизотропия и временные масштабы флуктуаций интенсивности. Экспериментально обнаружены астигматические искажения пучка, связанные с ветровой нагрузкой и дефокусировкой тепловой линзой. 

Ключевые слова: открытые оптические каналы, дисторсия лазерного пучка, турбулентная среда, отображение Вигнера-Вилли, астигматические искажения.

Abstract. Nonlinear time-frequency analysis was applied to the intensity fluctuations of a laser beam propagated  through the model turbulent path.  For this purpose the Wigner-Ville mapping of  intensity distributions  and their first four spatial moments were used. The characteristics of time-frequency maps corresponding  to different modes of propagation channel are discussed as well as anisotropy and temporal scales  of intensity fluctuations. The experiments on the model path  revealed astigmatic distortions of the beam caused by the wind load and thermal lens defocussing.

Keywords: turbulent media, Wigner-Ville mapping, laser beam distortions, astigmatic distortions, FSO.