Адаптивная фазовая коррекция вихревых лазерных пучков в турбулентной атмосфере

Аннотация: Методом компьютерного моделирования изучена возможность коррекции амплитудно-фазовых искажений лазерных пучков Лагерра – Гаусса на атмосферных трассах. Использована схема динамической адаптивной коррекции по принципу фазового сопряжения опорной волны от вспомогательного когерентного источника. Путём численного решения неоднородного параболического волнового уравнения моделируется распространение пучков в случайно-неоднородной среде со степенным пространственным спектром, характерным для атмосферной турбулентности. Скалярное волновое уравнение решается методом расщепления – преобразования Фурье с использованием алгоритмов параллельной архитектуры. Рассмотрено влияние турбулентности атмосферы на флуктуации орбитального углового момента вихревых пучков Лагерра – Гаусса, теоретически показана возможность и оценена эффективность коррекции этих флуктуаций с помощью адаптивной оптической системы фазового сопряжения. Отмечена роль академика Н.Г.Басова в организации систематических исследований распространения когерентных оптических волн в атмосфере как случайно-неоднородной среде.

Ключевые слова: атмосферная адаптивная оптика, управление светом, структурированные пучки, сингулярная оптика, орбитальный угловой момент, вычислительная физика