研究目的
建立一个可验证的物理模型，用于描述空间结构光场在湍流环境中的传播，从而为自由空间链路中模态退化的有效抑制技术提供依据。
研究成果
高阶涡旋（? > 1）在弱湍流中传播时会分解为?个? = 1的涡旋。预校正和相位共轭在抑制大气湍流方面优于后校正，但要实现近乎完美的校正，需要在接收端采集整个光场或采用更先进的技术。
研究不足
该模拟采用均匀湍流模型，未考虑链路中湍流条件的变化。由于无法完整捕捉长距离传输后的光场，缓解技术的有效性受到限制。
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湍流自由空间传播中的涡旋不稳定性
DOI：10.1088/1367-2630/aaae9e
期刊：New Journal of Physics
出版年份：2018
更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要：
光学场的空间结构在许多下一代光学计量和通信技术中至关重要。建立这些光学场在湍流环境中传播的可验证物理模型，对于开发有效的自由空间链路模态退化抑制技术具有重要意义。我们提出了一种与最新实验发现相符的模态退化模拟方法：通过将长距离链路累积的光学湍流分解为多个10米的微弱扰动步骤，模拟了1.5公里自由空间链路的传输过程。该模拟显示，携带轨道角动量?的模式中螺旋相位轮廓中心的高阶涡旋不稳定，在链路传输过程中会分裂成多个涡旋。这种分裂现象给湍流抑制技术的应用带来了挑战。文中还讨论了预校正、后校正及复场共轭技术的有效性。
作者：
Martin P J Lavery
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