利用平面声场对非均匀大气介质光波传输相位的调控

本文根据声光效应与GladstoneDale的关系，推导出平面声场扰动下各向同性均匀大气介质和非均匀大气介质的折射率与声压的关系，建立了平面光波和拉盖尔－高斯（Laguerre Gaussian，LG）光束通过受平面声波干扰的均匀和非均匀大气介质的传输模型。结果表明，在平面声场扰动后，均匀大气介质的折射率分布呈层状均匀周期分布。由于大气压力纵向变化的大尺度角，平面声场对非均匀大气折射率分布的影响不明显。对于小尺度角，非均匀大气折射率随高度的增加而逐渐减小，并随声压的影响而波动。当平面声波扰动均匀大气介质时，由于声波的影响，平面光波的等相平面将发生明显的波动。光束的相位将旋转并始终返回到初始相位。当平面声波扰动非均匀大气介质时，平面光波的相位变化将随声波的变化规律发生周期性变化。光程大学整体上是一个斜面，但光程大学会因声波的干扰而波动。LG光束的相位仍会旋转，但与均匀介质不同，由于折射率随高度的变化，其相位不会恢复到初始相位。