Спектры временных флуктуаций интенсивности лазерного излучения, распространяющегося в турбулентной атмосфере

На основе принципа Гюйгенса–Кирхгофа, обобщенного для плавно неоднородных сред, исследуются временные частотные спектры флуктуаций интенсивности в лазерных пучках, распространяющихся в турбулентной атмосфере. Распространение оптической волны в случайно неоднородной во времени и пространстве среде рассматривается в квазистационарном приближении с использованием гипотезы замороженной турбулентности. В предельных случаях слабых и сильных флуктуаций интенсивности для коэффициента временной корреляции получены простые приближенные аналитические выражения. Показано, что основной вклад в спектр при слабых флуктуациях интенсивности вносят частоты, соответствующие времени переноса «замороженных» неоднородностей через передающую апертуру. С увеличением длины трассы и интенсивности турбулентных пульсаций показателя преломления спектр смещается в область более высоких частот. В условиях сильных флуктуаций вид спектра полностью определяется метеорологическими турбулентными условиями и не зависит от дифракционного размера передающей апертуры и фокусировки излучения. Результаты расчета сравниваются с экспериментальными данными.