Введение
Глава 1. Случайная рефракция оптических пучков в открытой турбулентной атмосфере 26
1.1. Дисперсия смещений оптического пучка в открытой турбулентной атмосфере. Сравнение теории с экспериментом 26
1.2. Зависимость смещений пучка от длины трассы. Эффект насыщения дисперсии угловых смещений 38
1.3. Границы применимости среднеинтенсивного приближения 41
1.4. Корреляционная функция случайных смещений оптических пучков 48
1.5. Корреляция смещений оптических пучков в приземном слое атмосферы 55
1.6. Корреляционная функция временных смещений оптического пучка 62
1.7. Частотные спектры временных смещений пучка 65
Г л а в а 2. Лучевое приближение в задачах рефракции оптических волн 71
2.1. Теорема Эренфеста для атмосферно-оптических систем 73
2.1.1. Граничные условия на плоскостях раздела 76
2.1.2. Поле световой волны в многослойной атмосферно-оптической системе 79
2.1.3. Уравнение для поля волны в многослойной атмосферно-оптической системе 80
2.1.4. Световой поток в атмосферно-оптической системе 81
2.1.5. Формула Эренфеста в составных атмосферно-оптических системах .87
2.2. Лучевое приближение в задачах рефракции волн в атмосферно-оптических системах 95
2.2.1. Дифракционные и средние дифракционные лучи 95
2.2.2. Лучевое приближение в задачах рефракции оптического излучения в простейших атмосферно-оптических системах 103
2.2.3. Лучевое приближение в задачах рефракции оптического излучения в в составных атмосферно-оптических системах 111
2.3. Амплитудно-фазовый луч в случайно-неоднородной среде 122
2.3.1. Основные соотношения теории амплитудно-фазовых флуктуации 124
2.3.2. Средняя фаза оптического пучка в турбулентной среде 126
2.3.3. Средний амплитудно-фазовый луч оптической волны в случайно-неоднородной среде 137
2.4. Сингулярная фаза оптической волны и ее регуляризация 141
2.4.1. Сингулярная фаза оптической волны и ее регуляризация. Основные соотношения 142
2.4.2. Регуляризация фазы для некогерентного оптического пучка 151
2.4.3. Регуляризация фазы для сфокусированного когерентного оптического пучка 154
2.4.4. Регуляризация фазы для пучка в условиях сильного турбулентного уширения 155
2.4.5. Регуляризация фазы для случая приемников с малыми размерами .159
2.5. Лучевое приближение в открытой атмосфере. Границы применимости
лучевого приближения 164
Г л а в а 3. Случайная рефракция оптических волн в атмосферно оптических системах 171
3.1. Дисперсия дрожания оптических изображений 173
3.2. Пространственная и временная корреляции смещений
оптических изображений 182
3.3. Частотные спектры смещений оптических изображений 187
3.4. Случайные смещения оптических изображений на трассах с отражением 191
3.4.1. Случайные смещения изображений слабо уширенного оптического пучка
на трассе с однократным отражением 191
3.4.2. Лучевое приближение для случайных смещений изображений
на трассе с однократным отражением 196
3.4.3. Многократное отражение в турбулентной среде 199
3.5. Дрожание астрономических изображений 202
3.5.1. Влияние подстилающего рельефа на дрожание астрономических изображений 203
3.5.2. Качество астрономических изображений 215
Глава 4. Регулярная рефракция оптических волн в атмосферно оптических системах 220
4.1. Основные положения теории оптической регулярной
рефракции в открытой атмосфере 221
4.2. Регулярная рефракция световых волн в простейших
атмосферно-оптических системах 225
4.3. Регулярная рефракция световых волн на трассах с отражением 232
4.3.1. Регулярная рефракция световых волн на трассе с однократным отражением 233
4.3.2. Регулярная рефракция световых волн на трассе с многократным отражением 237
4.4. Методы измерений углов оптической регулярной рефракции в атмосферно оптических системах 241
4.4.1. Методы измерений углов рефракции в простейших атмосферно оптических системах 242
4.4.2. Методы измерений углов рефракции на трассах с отражением. 254
4.5. Оптический Фурье-метод восстановления характеристик среды 258
Глава 5. Рефракционные свойства турбулентной атмосферы 263
5.1. Полуэмпирические гипотезы теории турбулентности в анизотропном пограничном слое 264
5.1.1. Введение 264
5.1.2. Теоретические представления для скоростей диссипации кинетической энергии є и температуры N в анизотропном пограничном слое. 269
5.1.3. Экспериментальная проверка полуэмпирических гипотез в анизотропном пограничном слое 273
5.1.4. Эффективный изотропный слой 288
5.1.5. Внешний масштаб турбулентности в анизотропном пограничном слое.289
5.2. Когерентные структуры в турбулентной атмосфере 294
5.2.1. Введение 294
5.2.2. Когерентные структуры в закрытом помещении 295
5.2.3. Расширение понятия «когерентная структура». Реальная турбулентность 314
5.2.4. Когерентные структуры в открытой атмосфере 318
5.2.5. Выводы 324
Заключение 326
Приложение А. Методика оценки основных флуктуационных характеристик случайных смещений пучков и смещений изображений источников 330
Литература 358
Указатель основных обозначений
