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第二章
光辐射的传播
十二五普通高等教育本科国家级规划教材
高等学校电子信息类精品教材
机械设计基础(第2版)
PARTONE
光波在大气
中的传播
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激光辐射在大气中传播时由于大气中存在着各
种气体分子和微粒，如尘埃、烟雾、刮风、下雨、
下雪等气象变化，使部分光辐射能量被吸收而转变为其他形式的能量等),部分能量被散射而偏离原来的传播方向(即辐射能量空间重新分配)。
吸收和效果使传输光辐射强度衰减。
II
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图2-1光辐射衰减示意图
田5-1搜润基筑业意图
2.1光波在大气中的传播
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2.1.1大气衰减
2.1光波在大气中的传播
2.1.2大气满流效应
实际上大气始终处于一种湍流状态，即大气的折射率随空间和时间做无规则的变化。
这种湍流状态将使激光辐射在传播过程中随机地改变其光波参量，使光束质量受到严重影响，出现所谓光束截面内的强度闪烁、光束的弯曲和漂移(也称方向抖动)、光束弥散畸变以及空间相干性退化等现象，这些统称为大气湍流效应。
V
L。
图2-3大气湍流的微结构
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PARTtwO
光波在电光晶体中的传播
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2.2光波在电光晶体中的传播
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2.2光波在电光晶体中的传播
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图52诞科*痒那
PARTthree
光波在声光晶体中的传播
03
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声波是一种弹性波(纵向应力波),在介质中传
播时，它使介质产生相应的弹性形变，从而激起介质中各质点沿声波的传播方向振动，引起介质的密度呈疏密相间的交替分布，因此，介质的折射率也随之发生相应的周期性变化。
日3草语驿览中聊提
2.3光波在声光晶体中的传播
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2.3光波在声光晶体中的传播
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2.3光波在声光晶体中的传播
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旺
图2-13
布喇格声光衍射
衍射光
非舒射光
入射光
声波
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PARTfour
光波在磁光介质
中的传播
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2.4.1法拉第施转效应
磁致旋光现象的这一性质表明它是一种非可逆过程。当光束往返通过介质时，
只要磁场方向不变，旋转角都朝一个方向增大。利用这一性质可使法拉第效应增强。值得注意的是，在自然旋光现象中，不存在这种旋光方向随光传播方向反转的
现象。这是磁致旋光与自然旋光现象的基本区别。
2.4.2磁光相互作用的耦合波分析
磁光现象的本质是在外磁场扰动下光和材料的相互作用，外加磁场晶体中的光传播问题可利用非线性光学相互作用的耦合波理论对光束在磁光介质中的传播进行分析。
2.4光波在磁光介质中的传播
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PARTfive
光波在光纤波导中的传播
05
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2.5.1光纤波导的结构及弱导性
光纤是一种能够传输光频电磁波的介质波导。光纤的典型结构如图2-15所示它由纤芯、包层和护套三部分组成。
2.5光波在光纤波导中的传播
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