环形Pearcey涡旋光束在大气湍流中的动力学
摘要：自由空间光通信中携带轨道角动量的光束的研究领域在过去二十年中引起了许多研究的关注。在承受湍流大气层中传输OAM光束的理解、建模和执行方面的努力变得尤为重要。在这方面，提出和研究了不同类型的能够承受不同强度湍流的形状保持光束。本文对环形 Pearcey 拓扑涡旋光束在湍流大气层中的传播特性进行了数值研究。研究详细介绍了中等和强大气湍流情况下的特性。我们依赖于改进的 von Karman 模型来建模随机位相屏幕。在中等湍流中，环形拓扑涡旋光束保持了其奇异性。在强大的湍流中，环形拓扑涡旋光束在短距离传播时保持了其奇异性，但在较长传播距离下失去了奇异性。我们发现随着拓扑电荷的增加，孔径平均闪烁指数增加。我们计算了不同截断因子下的孔径平均 SI，并注意到截断因子为0.1的环形拓扑涡旋光束在更强的湍流中表现更好。在中等湍流中，孔径平均 SI 对较短传播距离和相对较大截断因子的环形拓扑涡旋光束表现更好。此外，我们计算了环形拓扑涡旋光束和环形 Airy 涡旋光束的孔径平均 SI，并发现在强大的湍流中，环形拓扑涡旋光束表现出更好的孔径平均 SI。此外，我们还计算了环形拓扑涡旋光束和环形 Airy 涡旋光束的光束漂移，并发现环形拓扑涡旋光束表现出更好的光束漂移。
作者：Shakti Singh, Sanjay Kumar Mishra and Akhilesh Kumar Mishra
论文ID：2205.10771
分类：Optics
分类简称：physics.optics
提交时间：2023-08-03