Влияние дифракционного размера апертуры и спектра турбулентности на флуктуации интенсивности лазерного излучения

На основе принципа Гюйгенса–Френеля исследуется влияние дифракционного размера передающей апертуры и внутреннего масштаба турбулентности на дисперсию флуктуаций интенсивности лазерного излучения, распространяющегося в турбулентной атмосфере. При слабых и сильных флуктуациях получены асимптотические формулы для относительной дисперсии в случае коллимированного пучка, число Френеля передающей апертуры которого удовлетворяет условию Ω ≥ 1, а также для сфокусированного пучка и сферической волны. Анализ проведен с учетом отклонения спектра турбулентности от степенной зависимости в интервале диссипации. В условиях сильных флуктуаций асимптотическое поведение дисперсии пространственно ограниченного пучка и неограниченных (плоской и сферической) волн принципиально различается, когда радиус когерентности поля оказывается много меньше внутреннего масштаба турбулентности. В этом случае для плоской и сферической волн происходит насыщение относительной дисперсии на уровне, равном единице, в то время как для ограниченного пучка наблюдается более высокий уровень насыщения, определяемый величиной внутреннего масштаба и числом Френеля передающей апертуры.