تعداد نشریات | 36 |
تعداد شمارهها | 1,192 |
تعداد مقالات | 8,579 |
تعداد مشاهده مقاله | 6,989,616 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,033,144 |
بررسی و شبیهسازی پارامتر Cn2 و تأثیر آن بر توزیع شدت میانگین، اندازه لکه، شعاع انحنا و طول ریلی باریکه لیزری منتشرشده در اتمسفر | ||
علوم و فناوریهای پدافند نوین | ||
مقاله 1، دوره 14، شماره 2 - شماره پیاپی 52، شهریور 1402، صفحه 79-87 اصل مقاله (698.63 K) | ||
نوع مقاله: فیزیک - اپتیک و لیزر | ||
نویسندگان | ||
مهدی صفر بیرانوند1؛ سجاد قاآنی1؛ ناصر سیاهوشی* 2 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد/دانشگاه جامع امام حسین(ع)/تهران/ایران | ||
2پژوهشگر/ دانشگاه جامع امام حسین ع/ تهران/ ایران | ||
تاریخ دریافت: 03 خرداد 1402، تاریخ بازنگری: 19 مرداد 1402، تاریخ پذیرش: 29 مرداد 1402 | ||
چکیده | ||
یکی از عمدهترین مشکلات انتشار لیزر در اتمسفر، تلاطم و نوسانات ضریب شکست اتمسفر است که پارامترهای لیزر را تحتتأثیر قرار میدهد. در این مقاله اثرات پارامتر ساختار ضریب شکست اتمسفر (Cn2) بر توزیع شدت، اندازه لکه، شعاع انحنا و طول ریلی باریکه لیزری منتشر شده با پروفایل گاوسی، طولموج nm 1064، اندازه شعاع کمره cm 1 و توان W 1 بررسی شده است. بهمنظور پیشبینی مقادیر پارامتر Cn2، مدلهای هافناگل - والی (HV) و هافناگل - آندریس - فیلیپس (HAP) باهم مقایسه شدند. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که در هر دو مدل با افزایش ارتفاع، پارامتر Cn2 کاهش مییابد. همچنین گرچه مدل HV برای تعیین پارامتر Cn2 در ارتفاعات بالا با حضور باد مناسب است، اما در ارتفاعات پایین و در ساعات مختلف روز، بهخوبی نتایج تجربی و مدل HAP رفتار پارامتر Cn2 را مشخص نمیکند. شبیهسازی انتشار لیزر در اتمسفر نشان میدهد که با افزایش پارامتر Cn2، میانگین توزیع شدت باریکه کاهش و اندازه لکه افزایش مییابد؛ همچنین شعاع انحنا کاهشیافته و طول ریلی ابتدا روند صعودی و سپس روند نزولی را در پیش میگیرد. علیرغم وجود مشکلاتِ انتشار لیزر در اتمسفر، نتایج این مقاله و بررسیهای آینده برای کاهش و جبران این اثرات امری ضروری به نظر میرسد. | ||
کلیدواژهها | ||
پارامتر ساختار ضریب شکست اتمسفر (Cn2)؛ مدل هافناگل - والی؛ مدل هافناگل - آندریس - فیلیپس؛ انتشار باریکه لیزر؛ اتمسفر متلاطم؛ میانگین توزیع شدت؛ اندازه لکه؛ شعاع انحنا؛ طول ریلی | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Investigation and Simulation of the Cn2 Parameter and its Effects on the Average Intensity Distribution, Spot Size, Radius of Curvature, and Rayleigh Length of the Laser Beam Propagation in the Atmosphere | ||
نویسندگان [English] | ||
mahdi safar biranvand1؛ sajjad qaani1؛ naser siahvashi2 | ||
1Master's student/Imam Hossein (AS) University/Tehran/Iran | ||
2Researcher/Imam Hossein General University/Tehran/Iran | ||
چکیده [English] | ||
One of the significant problems of laser propagation in the atmosphere is the atmospheric turbulence and fluctuations of refractive index, which affects the laser parameters. In this article, the effects of atmospheric refractive index structure parameter (Cn2) on the intensity distribution, spot size, radius of curvature, and Rayleigh length of the laser beam propagated with Gaussian profile, wavelength 1064 nm, size of beam waist 1 cm and power 1 W have been investigated. In order to predict Cn2 parameter values, Hufnagel-Valley (HV) and Hufnagel-Andrews-Phillips (HAP) models were compared. The simulation results show that in both models, the Cn2 parameter decreases with the increase in height. Also, although the HV model is suitable for determining the Cn2 parameter at high altitudes with the presence of wind, it does not determine the behavior of the Cn2 parameter as well as the experimental results and the HAP model at low altitudes and at different hours of the day. The simulation of laser propagation in the atmosphere shows that with the increase of the Cn2 parameter, the average intensity distribution decreases and the spot size increases; Also, the radius of curvature is reduced and the Rayleigh length first goes up and then goes down. Despite the problems of laser propagation in the atmosphere, the results of this article and future investigations seem necessary to reduce and compensate for these effects. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Average Intensity Distribution, Hufnagel-Andrews-Phillips and Hufnagel-Valley Models, Laser Beam Propagation, Radius of Curvature, Rayleigh Length, Refractive Index Structure Parameter (Cn2), Spot Size, Turbulent, Atmosphere | ||
مراجع | ||
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 326 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 198 |