北京邮电大学出版社

激光在自由空间、光学系统和大气中的传输和控制已成为激光雷达、通信、遥感和天文等领域一个极为重要的基础性工作，是近代大气光学及其工程应用领域非常活跃和前沿的研究内容之一。尤其是部分相干光在大气中的传输得到了光学界研究者们的广泛关注，并取得了一系列的进展。本书从经典电磁场理论出发，结合本人的研究成果系统的描述激光在自由空间、光学系统和大气湍流中的传输特性，尽可能简化数学处理过程，强调其物理意义。本书可作为相关专业研究生和高年级本科生教学和科研参考书籍。

目录介绍

目录

第1章理论基础1

1.1自由空间麦克斯韦方程的解1

1.1.1角谱解3

112衍射积分解6

12部分相干光的传输9

121部分相干光的基本理论9

122部分相干光的传输变换公式12

1.3光学中的矩阵及矩阵变换17

1.3.1几何光学中的矩阵18

1.3.2高斯光束的矩阵变换28

1.3.3偏振光学变换矩阵31

本章参考文献43

第2章激光的方向性45

21描述部分相干光的数学物理模型45

211高斯谢尔模型光束46

212J0相关的Shell模型光束47

22Gauss光束产生的必要条件47

23J0相关的矢量Shell模型光束
产生的必要条件50

本章参考文献56

第3章几种特殊光束的传输特性58

31平顶光束的传输和组束特性58

311描述平顶光束的数学物理模型58

312单束平顶光束的传输特性62

313多束平顶光束组束后的传输特性68

32径向偏振光的焦移现象研究73

3.2.1径向偏振光的产生和应用73

3.2.2径向偏振光的焦移75

3.3空心光束在远场的矢量结构分析81

3.3.1描述空心光束的几种模型81

3.3.2描述空心Gauss光束的产生84

3.3.3空心Gauss光束的矢量结构分析86

本章参考文献90

激光传输与控制
｜目录｜

第4章大气湍流94

4.1大气湍流模型94

4.2光束在大气湍流中的传输理论97

4.2.1Born近似理论98

4.2.2Rytov近似理论99

4.3大气湍流对光束传输的影响及数值仿真101

4.3.1相位起伏，强度起伏和到达角起伏101

4.3.2湍流介质中激光传输的数值仿真106

本章参考文献110

第5章大气湍流效应112

5.1激光的方向性112

5.2光束展宽119

5.2.1水平路径119

5.2.2斜程路径130

5.3光束漂移137

5.4光束质量143

本章参考文献148

第6章应用实例鬼成像154

6.1国内外动态154

6.2部分相干光鬼成像的原理157

6.3大气湍流中鬼成像的原理159

本章参考文献167