杜配冰，刘 钰，陈志华，关 奇，夏洪富，蔡利兵

(西北核技术研究所，西安710024)

激光在大气中传输时会出现光束扩展及功率密度下降等一系列湍流效应，使激光系统的使用效果发生变化[1-2]。数值模拟是研究激光大气传输湍流效应的重要手段之一，数值模拟中常用的方法是采用多层相位屏模拟大气湍流特性，再通过傅里叶变换求解激光的传输过程[3-4]，一般只针对确定的输入参数进行计算。由于现实条件下激光器与大气环境均非绝对稳定，激光器及大气参数均存在着较大的随机不确定性，这严重影响了数值模拟结果的可信度。近年来，张建柱等分析了大气参数的测量不确定度对激光大气传输到靶平均功率密度的影响，结果表明，当湍流越强且热晕越弱时，大气相干长度的测量不确定度对计算结果的影响越大[5]。陈志华等研究了激光大气传输到靶平均功率密度的外推计算方法，并分析了近场激光功率密度和大气传输修正系数的不确定度，结果表明，当测量路径上的大气相干长度大于8 cm且外推路径上的发射仰角大于35°时，可以采用几何外推方法计算到靶平均功率密度[6]。

对激光大气传输湍流效应的数值模拟结果进行不确定度量化，可减少不确定性带来的风险，并有效提高数值模拟的预测能力[7-8]。蒙特卡罗(MC)方法是不确定度量化中最常用的方法，具有操作简单和适用性强等特点[9]。但MC方法的均值收敛率过慢，需要使用大量样本进行数值模拟才能得到较精确的结果，因此计算成本过高。……