湍流空气中复杂结构光的现象学研究

光传播的研究一直是物理学与技术进步的基石。近来，对光的控制与整形方面的进展引发了人们对复杂光结构——尤其是在真实地面条件下——传播问题的浓厚兴趣。尽管过去二十年间对该研究问题的理论理解显著增长，但使用复杂光结构的户外实验十分稀少，且与理论的对比几乎缺失。这种情况显示出大气光行为的理论模型与当前实验努力之间的显著鸿沟。在此，为缩小这一鸿沟，我们描述了大气模型中一个可供经验观测的有趣结果。我们详细分析了不同空间基下的光传播，并给出理论结果：大气湍流的影响是依赖于基的。具体而言，作为一种完备基中本征态传播的光比以另一种完备基传播的光受大气影响更强。我们通过利用一族连续可调的完备空间模式基——Ince-Gauss模式——得到了这些结果。我们希望这些具体的数值结果能启发实验努力，并使真实场景中复杂光图案的理论与经验研究更为贴近。