基于光闪烁的孔径平均效应,研制了测量大气折射率结构常数的大口径激光闪烁仪(LALS)。该仪器在一定程度上实现了闪烁饱和现象的抑制。仪器采用对称式结构布局,同时采用调制解调方法提高信噪比,并以嵌入式控制单元完成对数据的采集、处理、显示和存储。与传统仪器设备的测量结果相比,在1000 m的水平传输路径上两者的线性拟合系数为1.01,相关系数为0.92; 进一步分析表明,大气湍流内尺度会对闪烁方差的测量产生影响,从而导致大气折射率结构常数的测量结果略显离散。

理论分析了湍流介质中一定孔径内光强起伏(闪烁)的频谱特征,在6.8 km的大气传播距离上同时测量了激光在针孔和??260 mm孔径内的闪烁,根据两者功率谱特征的对比分析结果以及两者闪烁均方差间的关系,指出孔径平均效应可以在一定程度上消除激光大气闪烁的饱和效应,从而可以利用孔径平均效应在临界强起伏条件下测量湍流强度.