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第1章 绪论1

1.1光信息大气传输理论与检测技术的研究意义1

1.2光信息大气传输理论与检测技术的研究进展2

参考文献7

第2章 激光在大气中的传输理论14

2.1大气基本描述和物理特性14

2.1.1大气组分14

2.1.2大气结构15

2.1.3大气模式与标准大气16

2.2大气光学特性17

2.2.1大气折射18

2.2.2大气吸收19

2.2.3大气散射21

2.3大气湍流的形成与特点24

2.4大气湍流结构常数与功率谱模型25

2.5激光在大气湍流中的传输效应28

2.5.1光强起伏29

2.5.2光束漂移29

2.5.3源像抖动31

2.5.4光束扩展33

参考文献34

第3章 部分相干光在大气湍流中的传输变换37

3.1光传输变换的常用方法37

3.1.1几何光学方法37

3.1.2矩阵光学方法38

3.1.3波动方程40

3.1.4衍射积分方法42

3.1.5傅里叶光学方法46

3.2部分相干光的基本理论48

3.2.1互相干函数和互强度函数48

3.2.2交叉谱密度函数和复空间相干度49

3.2.3维格纳分布函数50

3.3部分相干HSG光在大气湍流中的传输变换51

3.3.1理论模型52

3.3.2光强演化53

3.3.3角扩展59

3.3.4方向性63

3.3.5束宽扩展66

3.4涡旋光束在大气湍流中的传输变换81

3.4.1光强演化81

3.4.2束宽扩展84

3.5刃型位错光束在斜程大气湍流中的传输变换86

3.5.1光强演化86

3.5.2角扩展89

参考文献91

第4章 部分相干光在大气湍流中的光谱变化94

4.1 GSM光束通过大气湍流的光谱变化94

4.2合成光束通过大气湍流的光谱变化100

参考文献109

第5章 部分相干光在大气湍流中的光束质量112

5.1激光光束质量的评价参数112

5.1.1聚焦光斑尺寸和远场发散角112

5.1.2斯特列尔比SR和K参数113

5.1.3桶中功率和β参数113

5.1.4 M2因子114

5.2部分相干HG光束在大气湍流中的光束因子115

5.2.1理论模型115

5.2.2数值计算与分析118

5.3涡旋光束在大气湍流中光束质量的分析121

5.3.1 M2因子分析121

5.3.2 SR分析123

5.3.3 K参数分析125

参考文献127

第6章 大气湍流中的奇点光学129

6.1奇点光学的概况129

6.1.1基本概念129

6.1.2产生光涡旋的实验方法132

6.2相干涡旋在大气湍流中的动态演化135

6.3合成相干涡旋在斜程大气湍流中的动态演化139

6.4刃型位错在大气湍流中的转化147

参考文献155

第7章 光学元件与测量仪器160

7.1光学元件160

7.1.1光学材料160

7.1.2光学元件透光特性和表面质量162

7.1.3反射镜164

7.2光源169

7.2.1光源的特性描述169

7.2.2气体放电光源171

7.2.3固体发光光源172

7.2.4激光光源172

7.3光谱测量及探测仪器176

7.3.1干涉仪176

7.3.2光谱仪183

7.4光电探测器192

7.4.1光电探测器的技术指标192

7.4.2真空管光电探测器197

7.4.3半导体光电探测器206

7.4.4热电探测器210

7.4.5电荷耦合器件211

7.5锁相放大器215

7.5.1锁相放大器的原理215

7.5.2锁相放大器的组成215

7.5.3 SR830 DSP型锁相放大器218

参考文献219

第8章 气体分子的吸收与发射光谱测量技术221

8.1吸收光谱技术221

8.1.1新型Herriott吸收池以及直接吸收光谱技术221

8.1.2基于F-P腔的腔锁定吸收光谱技术226

8.1.3光外差-Herriott型多光程吸收光谱技术232

8.1.4光外差-速度/浓度调制吸收光谱技术235

8.2放电荧光光谱技术236

8.2.1射流束放电发射光谱技术237

8.2.2超声分子束SO自由基放电光谱239

参考文献241

第9章 瞬态双原子分子的光谱及其动力学243

9.1几种瞬态分子光谱243

9.1.1 CS中性自由基分子光谱243

9.1.2 CS－分子离子光谱244

9.1.3 He2准分子光谱250

9.2瞬态CS分子的光谱及其微扰253

9.2.1 d3Δl（u＝6）的微扰分析256

9.2.2 d3Δ2（ν＝6）的微扰分析258

9.2.3 d3Δ3（ν＝6）的微扰分析259

9.3 He2的预解离动力学260

9.3.1研究背景260

9.3.2实验结果和讨论260

9.3.3预解离理论分析263

参考文献264

第10章 大气湍流模拟装置及光学效应268

10.1大气湍流模拟装置的特征描述268

10.2大气湍流模拟装置类型271

10.2.1水介质湍流模拟法271

10.2.2热风式湍流模拟法272

10.2.3相位屏模拟法273

10.2.4液晶大气湍流模拟法274

10.3长光程大气湍流模拟装置设计275

10.3.1气路装置276

10.3.2激光光路装置277

10.3.3大气湍流模拟与控制电路280

10.4激光通过大气湍流模拟装置的特性概述282

10.5激光通过大气湍流模拟装置的特性测量283

10.5.1局部湍流强度测量技术：温度脉动法和折射率脉冲法283

10.5.2路径平均的湍流强度测量技术：闪烁法和到达角起伏284

10.5.3湍流功率谱和特征尺度的测量技术286

10.5.4 M2测量技术287

参考文献289