为了探究矢量椭圆多高斯-谢尔模(EEMGSM)光束的传输特性, 基于广义惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数的二阶矩理论, 理论推导了EEMGSM光束在各向异性湍流中传输的质量因子解析表达式。通过数值计算和分析, 探究了初始偏振度、初始相干度、腰宽、波长和湍流结构常数等与质量因子的变化规律。结果表明,EEMGSM光束的质量因子随着阶数、波长和腰宽的增大而减小; 随着初始相干度和湍流结构常数的减小而减小; 在相同条件下, 具有大初始偏振度的EEMGSM光束的光束质量受各向异性的影响小于具有小初始偏振度的EEMGSM光束的光束质量; 且在相同条件下, EEMGSM光束的质量因子比标量椭圆高斯-谢尔模(EGSM)光束小, 即EEMGSM光束具有缓解各向异性湍流影响的优点。所得结论对于自由空间光通信的研究具有一定的理论参考价值。

研究湍流对海水光通信信道中传输的量子高斯-谢尔光束偏振度的影响.运用量子化场的惠更斯-菲涅尔原理, 构建湍流海水中量子化高斯谢尔光束的产生和湮灭算符. 基于海水折射率的空间功率谱,导出了量子高斯-谢尔光束的偏振度.数值结果表明：在参数给定条件下, 温度与盐度的比值从－4.5变化到－0.5时, 偏振度从0.75下降到0.20；接收光子数从20提高到50时, 偏振度从0.91提高到0.96；光源横向尺寸从0.02 m增大到0.12 m时, 偏振度从0.82提高到0.97；温度起伏对偏振度的影响高于盐度起伏的影响；提高发射光子数和增大发射孔径是扼制湍流干扰的有效方法.