双孔差分闪烁法测量大气湍流的理论与实验研究

作者：程知; 谭逢富; 靖旭; 何枫; 侯再红

来源：Acta Physica Sinica, 2016, 65(07): 172-178.

• 大气湍流
• cross-path理论
• 闪烁
• 结构函数

根据cross-path理论,推导出弱起伏条件下差分孔径光强起伏结构函数的精确表达式,以此为依据,从理论上提出测量大气湍流强度的双孔差分闪烁法.在Kolmogorov湍流谱条件下,分析了信标光直径和信标光高度对该方法中路径权重函数的影响.在近地面开展了2 km路径的水平光单程传输实验,将双孔差分闪烁法和单孔闪烁法的测量结果进行了对比.实验结果表明:在不同的天气条件和大气湍流状况下,两种方法测量的折射率结构常数具有高度的一致性;通过对折射率结构常数积分得到的球面波大气相干长度进行相关性分析,发现两者的线性相关系数达0.96;由此验证了双孔差分闪烁法的可行性和有效性.该方法能够分离出主动信标双程传输的后向闪烁信息,为主动信标准确探测大气湍流提供了一种新方法.

• 单位
  中国科学技术大学; 中国科学院安徽光学精密机械研究所; 中国科学院，安徽光学精密机械研究所