Aero-optics

目录
第1篇 气动光学原理
绪论
第1章 气动光学现象
1.1 平台气动光学
1.2 凹腔气动光学
1.3 凸台气动光学
1.4 内系统气动光学
1.5 高能激光器谐振腔气动光学
参考文献
第2章 气体的动力学特性和光学特性
2.1 气体的动力学特性
2.2 气体的光学折射性
2.3 气体透镜
2.4 光学折射率与气体状态参数的变化
2.5 气体混合层的光学特性
2.6 激波和附面层的光学特性
参考文献
第3章 光线传播的高等光学原理
3.1 非均匀介质中光的传播
3.2 费马原理
3.3 哈密尔顿表达式
3.4 光量子理论
3.5 质量守恒原理
参考文献
第4章 气动光学的波面畸变理论
4.1 非均匀介质引起的衍射像差
4.2 波面相位畸变
4.3 点扩散函数
4.4 斯特列尔比
4.5 多孔无穷远衍射
4.6 湍流混合层引起的光强减弱
参考文献
第5章 气动光学的光线追迹理论
5.1 光线在折射率场中的偏折
5.2 光线传输方程
5.3 折射率梯度场和散度场
5.4 空间折射率梯度与光束偏折角
5.5 偏折角均方差与湍流相关函数
参考文献
第6章 气动光学中的傅里叶变换
6.1 光波传输的空间频率
6.2 空间频率滤波
6.3 光学传递函数
6.4 湍流折射率场的功率谱
参考文献
第7章 气动光学计算模型
7.1 平均流场气动光学模型一格子模型
7.2 统计气动光学模型一亚格子模型
7.3 光线追迹和光程差计算
7.4 气动光学参数和验证性测量方法
参考文献
第二篇 启动光学试验测量方法
第8章 气动光学效应风洞模拟试验方法
8.1 探测窗光束传输的模型试验
8.2 探测窗热辐射的模拟试验
8.3 探测窗的冷却模拟试验
8.4 凸台和凹腔模型的风洞试验
参考文献
第9章 流场显示的纹影方法和阴影方法
9.1 纹影法和阴影法
9.2 纹影光学系统
9.3 纹影光阑和观察窗
9.4 纹影仪装置
参考文献
第10章 流场显示测量的激光光片散射方法
10.1 微粒引起光的散射
10.2 可压缩剪切/混合层
10.3 平面光片散射原理
10.4 试验方法及应用
参考文献
第11章 流场密度分布测量的干涉方法
11.1 光波传播的光程差
11.2 双光束干涉法
11.3 点衍射干涉法
11.4 全息干涉法
11.5 剪切干涉法
参考文献
第12章 传输光束的偏折测量和波面畸变测量
12.1 小孔径光束技术
12.2 波面传感器方法
12.3 光折变晶体调制器方法测量湍流功率谱
参考文献
Part One Aero-Optical Foundations
Introduction
Chapter1 Aero-Optics Phenomena
1.1 Platform Aero-Opties
1.2 Cavity Aero-Opties
1.3 Turret Aero-Optics
1.4 Intrasystem Aero-Optics
1.5 High Energy Laser Cavity Aero-Optics
References
Chapter2 Kinetic and Optic Properties of Gases
2.1 Kinetic Properties of Gases
2.2 Optic Refractivity of Gases
2.3 Gas Lens
2.4 Refractive Index Variation with Gas Condition
2.5 Mixing Layer of Gases
2.6 Shock Wave and Boundary Layer
References
Chapter3 Advanced Optics Principles of Light Propagation
3.1 Light Propagation in Inhomogeneous Medium
3.2 Fermat's Principle
3.3 Hamilton Operator
3.4 Light Quantum Theory
3.5 Liouville's Principle
References
Chapter4 Wave-front Distortion Theory of Aero-Optics
4.1 Diffraction Aberrations of Inhnmogenenus Medium
4.2 Wave-front Phase Distortion
4.3 Point Spread Functions
4.4 Strehl-ratios
4.5 Multiple Aperture Far-field Diffraction
4.6 Beam Degradation for Turbulent Mixing Layer
References
Chapter5 Ray Tracing Theory of Aero-Optics
5.1 Beam Deflection in Refractive Index Fields
5.2 Propagation Equations of Light Rays
5.3 Refractive Index Gradient and Divergence Fields
5.4 Spatial Refractive Index Gradient and Angle of Deflection
5.5 Angle of Deflection and Turbulence Correlation Function
References
Chapter6 Fourier Transformation in Aero-Optics
6.1 Spatial Frequency of Light wave Transmission
6.2 Spatial Frequency Filter
6.3 Optical Transfer Function
6.4 Power Spectra of Turbulence Refractive Index Fields
References
Chapter7 Aero-Optic Modeling
7.1 Mean Flow Aero-Optic Models--Grid Models
7.2 Statistical Aero-Optic Models—Sub-grid Models
7.3 Tracing Ray and Estimation of Optical Path Difference
7.4 Aero-Optic Performance and Validated Measuring Systems
References
Part Two Measuring Methods for Aero-Optical Tests
Chapter8 Wind Tunnel Simulating Test Methods for Aero-Optics Effects
8.1 Model Tests of Detection Windows for Beam Transmission
8.2 Simulating Tests of Aero-Thermal Radiation of Seeker Window
8.3 Simulating Tests of Cooled Missile Windows
8.4 Wind Tunnel Tests of Turret and Cavity Model
References
Chapter9 Schlieren and Shadowgraph Method for Flow Visualization
9.1 Schlieren and Shadowgraph
9.2 Schlieren Optical System
9.3 Schlieren Apertures and Windows
9.4 Schlieren Equipment
References
Chapter10 Thin Laser-Sheet Scattering Technique for Flow Visnalization
10.1 Particles Causing Scattering of Light
10.2 Compressible Shear/Mixing Layer
10.3 Thin Laser-Sheet Scattering Principle
10.4 Experimental Method and Application
Referenees
Chapter11 Interferometry for Flow Visualization and Density Measurement
11.1 Optical Path Difference of Light Propagation
11.2 Double Beam Interferometry
11.3 Point Diffracting Interferometry
11.4 Holographic Interferometry
11.5 Shearing Interferometry
References
Chapter12 Beam Deflection and Wave-front Distortion Measurement
12.1 Small Aperture Beam Technique
12.2 Wave-front Sensor Method
12.3 Photorefractive Crystal Modulator Method for Power Spectra Measurement of Turbulence
References
5+
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