随着激光技术的发展,高能激光在军用、民用等方面的作用越来越大。当高能激光在大气中传输时,与大气相互作用产生一系列效应,这些效应是多方面的、复杂的,它们严重限制了高能激光在大气中的有效传输。因此详细研究激光束通过大气的传输规律,对于有效的应用高能激光,具有十分重要的意义。热晕是高能激光束在大气中传播时遇到的一种非常重要的非线性效应,当高能激光在大气中传播时,大气中的分子和气溶胶粒子会吸收激光能量而使大气被加热膨胀,密度减小,导致局部折射率减小,相当于在大气中形成一个负的热透镜,造成光束扩大、弯曲、畸变、被折射,光斑分布改变成很复杂的形状。大气中的气体分子与作为固态或液态的大气中的气溶胶粒子的吸收是不同的:气体分子的吸收对波长的变化是随着激光波长变化而迅速变化的,呈现的是一种带状特性但是气溶胶粒子对激光的吸收不是迅速变化的,尚无存在低吸收带的情况,因此气溶胶粒子与激光产生的热晕效应是无法靠选择激光波长的方法来克服的。本论文主要研究大气中吸收性气溶胶粒子对高能激光光束在大气中传输时产生热晕效应的问题,即:气溶胶粒子从高能激光光束中吸收了能量,通过热传导加热空气,造成空气在光束内形成了不均匀分布,产生对激光波面的影响,从而影响高能激光的传输问题。主要的内容包括:1、分析了大气中的气溶胶粒子的谱分布状况和折射率指数,研究了在高能激光的作用下,气溶胶粒子的等效吸收系数。并且通过数值计算分析了影响气溶胶粒子等效吸收系数大小的因素:激光波长、气溶胶粒子折射率、气溶胶粒子热容量以及其粒子大小分布状况。2、从麦克斯韦方程和流体力学方程出发,详细推导气溶胶粒子所致热晕涉及的近轴波动方程和等压近似下空气密度扰动方程。并计算了热晕效应中高能激光的功率阈值。3、详细分析了近轴波动方程和等压近似下空气密度扰动方程的数值算法,利用离散傅立叶变化方法数值计算了热晕方程,并在此基础上讨论了影响气溶胶粒子所致热晕大小的因素:激光功率、气溶胶粒子等效吸收系数、横向风速、高能激光传播的距离。