利用蒙特卡罗方法模拟了多层离散随机介质对激光的偏振多次散射,结合激光雷达的特点,给出了半解析蒙特卡罗模拟方法的具体模拟步骤,考虑了光子在随机游走时,跨越分界层时引起的自由程调整,根据Mie 散射相函数对不同介质层进行了散射方向抽样,利用该方法计算了双层和三层水云的雷达多次散射去极化率随穿透深度的变化。从计算结果可以看出,随着穿透深度的增加,雷达去极化率增强,激光在从一种介质入射到另一种介质时,其去极化率增加的速度不同,分析了粒子有效半径、单次散射相函数以及消光系数对雷达去极化率的影响。该方法可以应用于偏振激光雷达对非各向同性云层或气溶胶微物理和光学特性的遥感反演。
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将具有不同横纵比的多分散、随机取向的椭球粒子混合,模拟了自然界中的尘埃粒子,利用T矩阵方法计算了其单次散射特性,并与球形粒子以及单一形状的椭球粒子模型进行了比较。结果表明,混合椭球粒子的相函数随角度分布是平滑、无特征的,且在侧散射方向上是平坦的,这与实验室和实地测量得到的真实尘埃粒子散射特性非常类似。利用此模型,根据矢量辐射传输理论,利用矢量累加法计算了尘埃气溶胶对非偏振光的多次散射特性,结果表明,利用任何单一形状的粒子模拟尘埃粒子的多次散射特性都会带来较大的误差。
2023-10-24 13:16:11 2.34MB 物理光学 尘埃气溶 椭球粒子 多次散射
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根据Mie散射理论,以对数正态分布函数描述沙尘气溶胶粒子群的粒径尺度分布,计算了沙尘气溶胶粒子群在0.2~40 μm波段间对太阳短波辐射和地球大气长波辐射的单次散射反照率、散射相矩阵函数,揭示了不同相对湿度时,沙尘粒子群对入射辐射的散射和偏振的特征。结果表明,沙尘粒子群的单次散射反照率随着入射波长的增加有较大起伏,不同相对湿度条件下,变化趋势基本一致;在可见光、近红外波段单次散射反照率随湿度增加而变大,湿度95%时非常接近于1;大于10 μm的热红外波段单次散射反照率随相对湿度增加而减小,具有较强的吸收辐射能力。散射辐射强度受湿度影响较小,随散射角的增加呈现先减小后增大的趋势,且增大的趋势随着波长的增加而减弱;不同波段上,线偏振和圆偏振随散射角和相对湿度变化存在差异;在前向和后向仅对入射辐射为圆偏振辐射产生圆偏振散射散射光的偏振特性及其湿度差异主要表现在后向散射区,多以拱形形式体现。拱顶峰值散射角位置存在差异,且峰值散射角随相对湿度的降低向后向漂移。
2023-10-24 13:15:40 6.02MB 大气光学 散射偏振 Mie理论 沙尘粒子
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基于广义洛伦兹米理论,研究了偏心球粒子对在轴入射零阶贝塞尔波束的散射。利用球矢量波函数展开,给出了空间各区域电磁场的展开形式以及远场散射场表达式,并利用电磁场的边界条件,给出了各系数关系形式。通过与面积分方程方法的数值结果对比,验证了理论的正确性。数值分析了波束锥型角、偏心球内核介质折射系数、偏心距、内核半径等波束、偏心球参数对远场散射的影响。
2023-07-05 17:58:34 2.66MB 散射 偏心球 贝塞尔波 广义洛伦
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利用复源点方法将厄米-高斯光束展开为球矢量波函数的形式。基于广义洛伦兹米氏理论,应用手征介质球与自由空间分界面处电磁场切向连续的边界条件以及球矢量波函数的正交性,得到手征介质球远区散射场展开系数。研究了厄米-高斯光束对手征介质球的散射特性。数值计算了厄米-高斯光束对手征介质球的远区散射场分布,分析了波束模式、手征参数和手征球尺寸等对散射特性的影响。
2023-07-05 17:44:28 2.74MB 激光光学 手征介质 厄米高斯 散射
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非线性光纤光学第九章-受激布里渊散射
2023-04-10 17:22:04 968KB 光纤通讯 受激布里渊散射
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非线性光纤光学 第八章-受激喇曼散射
2023-04-10 09:35:38 1.12MB 非线性光纤
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基于布里渊效应的分布式光纤传感器以其可在沿光纤中同时获得被测量场时间和空间上的连续分布信息,成为当前国际的研究热点。根据光纤中布里渊散射谱的传输特点和高精度特征提取的要求,提出了利用莱文伯马夸特(L-M)算法调节权值的径向基函数神经网络(RBFN)对布里渊散射谱进行特征提取。通过与反向传播(BP)神经网络、五次多项式曲线拟合法和三次样条插值法进行预测比较,在中心频率为11.213 GHz,权重比为4∶1的仿真散射谱模型中,本方法相对误差最小,仅0.0015179%,温度相对误差仅为0.152 ℃,且拟合度较好。在不同脉宽和不同温度下的同一检测系统中,前者的综合评价指标优于其他三种拟合方法。数值分析和实验研究均表明径向基函数神经网络适用于对布里渊散射谱进行拟合,有效提高了预测精度。
2023-04-09 17:25:21 3.94MB 光纤光学 布里渊散 径向基函 拟合
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基于时域物理光学法的二维导体粗糙面电磁散射特性研究,郭立新,贾春刚,本文利用时域物理光学方法(time-domain physical optics, TDPO)来研究二维导体粗糙面的宽带电磁散射特性。该方法不仅具有频域高频算法的需要�
2023-04-06 07:40:59 805KB 首发论文
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基于时域物理光学法的涂覆目标瞬态散射分析
2023-04-06 07:31:35 340KB 研究论文
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