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随着激光技术的快速发展,激光技术的应用越来越广泛。激光技术涉及到工业、医学、通信、军事等多个领域,且具有广阔的发展前景。在很多领域,激光都不可避免的需要在大气中进行传输。大气成分复杂,由分子、气溶胶粒子等组成,当激光在大气中传输时,这些粒子会与激光发生衰减效应和湍流效应,衰减效应主要由大气吸收和散射引起,而大气湍流会导致光束能量减弱、光束质量退化。所以研究激光在大气中传输特性具有很大的研究意义。 本文以大气分子吸收及气溶胶粒子散射对激光在大气中传输的影响为核心,研究激光在大气中的传输理论和模型,给出一种更适于工程实际应用的激光大气衰减计算模型,并进行仿真实验验证分析。期间主要展开了如下几个方面的工作: 1.根据现有的激光大气传输理论,系统地研究和分析了激光在大气传输中所受的影响因素,重点对激光能量衰减进行了分析; 2.能量衰减分为大气吸收与散射。给出了基于逐线积分、Mie散射理论、Beer-Lambert定律的激光大气传输模型。通过逐线积分方法计算大气分子吸收系数,通过经验公式计算大气散射系数,再通过Beer-Lambert定律计算大气透过率。 3.对基本模型进行了修正优化,增加传输高度以及传输角度对激光传输的影响,并与相关专业软件进行比对。 4.根据所给出的激光大气传输模型,通过Matlab编写激光大气传输仿真软件。对激光在大气传输中所遇到的吸收、散射现象进行计算,最终得到大气透过率。