【湍流】基于傅里叶变换实现大气湍流随机相位屏，增加了低频次谐波补偿附matlab代码

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⛄ 内容介绍

研究激光大气传输效应一直是激光应用领域的重点,数值模拟是研究大气湍流效应常用的手段.利用傅里叶变换对大气湍流相位屏进行了数值模拟研究

⛄ 部分代码

close all;

clc;

clear all

% load scr_fft_ini.mat;

L=2.4;%相屏大小L

L0=10;%大气外部尺度的长度

r0=1;

f0=1/L0;%大气外部尺度的长度L0分之一 (m)

dfx=1/L;%相屏大小L分之一

dfy=1/L;%相屏大小L分之一

Gx=L;%相屏大小L

Gy=L;%相屏大小L

Nx=512;

Ny=Nx;

h=zeros(Nx,Ny);%总相位屏幕尺寸像素 Nx，Ny

h1=zeros(Nx,Ny);%总相位屏幕尺寸像素 Nx，Ny

hlf=zeros(6,6);

f=zeros(Nx,Ny);

p=zeros(Nx,Ny);

phf=zeros(Nx,Ny);

plf=zeros(Nx,Ny);

% %零均值，单位方差的高斯随机数矩阵

h1=(randn(Nx/2,Ny)+sqrt(-1)*randn(Nx/2,Ny))/sqrt(2);

h(1:Nx/2,1:Ny)=h1;

h1(:,1:Ny/2)=rot90(h1(:,1:Ny/2));

h1(:,1:Ny/2)=rot90(h1(:,1:Ny/2));

h1(:,Ny/2+1:Ny)=rot90(h1(:,Ny/2+1:Ny));

h1(:,Ny/2+1:Ny)=rot90(h1(:,Ny/2+1:Ny));

h(Nx/2+1:Nx,Ny/2+1:Ny)=conj(h1(:,1:Ny/2));

h(Nx/2+1:Nx,1:Ny/2)=conj(h1(:,Ny/2+1:Ny));

figure(1);

mesh(abs(phf)-mean(abs(phf(:))));axis tight; colorbar;title('phf');

figure(2);

imagesc(abs(phf)-mean(abs(phf(:))));axis tight;  colorbar;title('phf');

% figure(3);

% imagesc(abs(plf)-mean(abs(plf(:))));axis tight;  colorbar;title('plf');

% figure(4);

% mesh(abs(plf)-mean(abs(plf(:))));axis tight;  colorbar;title('plf');

% figure(5);

% imagesc(p-mean(p(:)));axis tight; colorbar;title('p');

% figure(6);

% mesh(p-mean(p(:)));axis tight; colorbar;title('p');

% figure(7);

% mesh(real(phf));axis tight; colorbar;title('phf');

% disp('Program [scr_fft.m] finished.');

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1]刘涛, 朱聪, 孙春阳,等. 一种改进的次谐波大气湍流相位屏模拟方法[J]. 光子学报, 2019, 48(2):6.

[2]王立瑾, 李强, 魏宏刚,等. 大气湍流随机相位屏的数值模拟和验证[J]. 光电工程, 2007.

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