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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
推导了任意体目标高斯波束的散射场量本征统计矩.以椭球体目标为例,通过数值方法研究体目标在激光波束入射下,三种不同材料的单站散射场量互相关函数、协方差及其非相干散射分量比.数值计算椭球类目标非相干散射分量比随散射角的变化情况,结果表明:目标非相干分量在总散射分量中的比重较小,目标姿态、表面材料及其粗糙度对其散射场量非相干分量比有影响,粗糙面越光滑,非相干分量比越小;金属类材料比非金属镀漆材料的非相干分量比小;具有缩比关系的目标散射场量的非相干分量比的分布趋势基本相同,仅其数值略微有些差别.  相似文献   

2.
离心球对高斯波束的光散射及应用   总被引:2,自引:2,他引:0  
颜兵  韩香娥  任宽芳  李祥震 《光子学报》2009,38(5):1268-1273
基于广义米氏理论研究了在轴离心球对高斯波束光散射特性.入射高斯波束的波束因子用积分区域近似法计算,散射场的展开系数由矢量球面波函数的加法定理并求解边界条件得到.以离心球为模型研究了单核生物细胞对高斯波束的散射特性并给出了相关数值模拟,讨论了离心距、波束的束腰半径和核的大小对散射强度角分布和散射、消光系数的影响.  相似文献   

3.
平面上方二维介质目标对高斯波束的电磁散射研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王运华  张彦敏  郭立新 《物理学报》2008,57(9):5529-5536
基于矩量法、互易性定理及镜像理论,提出了一种新的混合方法用于研究水平分界面上方二维介质目标对垂直入射高斯波束的差值散射场.应用镜像理论,介质水平分界面可被原始目标相对于该分界面的镜像目标所替代,从而给出散射问题的等效模型.在等效模型中,应用矩量法求解了原始目标及镜像目标对高斯波束的散射场,同时结合互易性定理得到了原目标与其镜像目标之间的耦合散射场.数值计算结果与相关文献方法及MoM所得结果进行了比较,验证了该混合方法的有效性. 关键词: 互易性定理 电磁散射 高斯波束 二维目标  相似文献   

4.
任意形状凸粗糙物体高斯光束相干散射研究   总被引:4,自引:3,他引:1  
陈辉  吴振森  白璐 《光学学报》2005,25(1):15-120
研究了任意形状凸粗糙物体对高斯光束的相干散射特性。由平面波谱展开法推导出粗糙面高斯波束散射场表达式.并根据物理光学近似和稳相法原理得到相干散射截面的理论公式。与平面波解不同的是,在公式中引入了波束因子这一表征波束作用的重要参量,该参量与束腰半径、束腰中心与物体中心距离和物体照射面积以及入射、散射方向有关。最后数值计算了1.06μm激光波束对粗糙球的散射,分析了波束因子.介电常量和极化状态对红外激光相干散射截面的影响,重点讨论了波束因子的变化规律。分析表明.当波束半径远大于物体尺寸时,波束入射的结果可退化到平面波情况。  相似文献   

5.
 结合特殊的镀金聚酯薄膜表面的粗糙度和半球反射率,依据基尔霍夫近似及粗糙面脉冲散射互相关函数,数值计算了脉冲激光(1.06 μm)在不同入射角照射下该材料薄膜双频互相关散射截面随相干带宽频差和散射角的变化情况。并给出δ脉冲和高斯脉冲波入射下,其散射功率随时间和散射角的波形分布。计算结果表明:该薄膜材料激光双频互相关散射截面在镜反射方向有最大的散射峰值,在非镜反射方向上,其散射值随相干带宽频差的增大迅速减小,当窄脉冲垂直入射时,粗糙面散射功率展宽现象明显。  相似文献   

6.
采用二维FBM分形函数来模拟二维实际粗糙面,利用基尔霍夫近似给出了FBM粗糙面的电磁散射场和散射截面的计算公式.数值计算并分析了散射截面与分维、特征长度及入射频率的关系,并与高斯相关分布和指数相关分布粗糙面的散射结果做了比较 关键词: FBM粗糙面 分形 电磁散射 基尔霍夫近似  相似文献   

7.
基于位函数的引入与介质参量无关,将各向异性目标内外的电场展为级数形式,得到了任意各向异性目标n阶散射场、目标内场的递推表达式,给出了介电常量张量的变换关系,在平面波任意入射的条件下,并给出了传播单位矢量与极化单位矢量的一般关系.以磁化冷等离子体为例,给出了一阶散射场的具体表达式,并对二阶散射场引起的误差进行了评估.在THz波段和光波段,对所得结果进行了部分仿真.结果表明:微分散射对电波频率和极化状态等因素的影响较为敏感,介电常量张量的非对角元素对散射的影响不大,当波长与目标尺寸一定时,仿真结果不仅适用于THz波段,对其它波段也成立.  相似文献   

8.
依据基尔霍夫近似,推导出一维高斯随机粗糙面四阶统计特性解析式,并获得脉冲波入射下粗糙面双点双频四阶矩互相关函数.数值计算不同入射角,不同高度起伏和相干长度,随机粗糙面双点双频四阶矩互相关函数随相干频谱带宽频差,散射角的变化情况.计算结果表明,高度起伏和相干长度对粗糙面散射四阶统计特的影响很大,粗糙面越光滑,在镜反射方向有最大的四阶矩散射峰值和小的相关带宽.随着粗糙度增加,随机粗糙面脉冲散射的四阶矩的相干分量减弱,展宽现象明显;而相干带宽频差越大,四阶矩衰减越快. 关键词: 四阶矩统计特征 双点双频互相关函数 随机粗糙面 脉冲波散射  相似文献   

9.
具有轨道角动量光束入射下的单球粒子散射研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
吕宏  柯熙政 《物理学报》2009,58(12):8302-8308
根据广义Mie理论,研究了具有轨道角动量拉盖尔-高斯光束(LGB)的空间传输特性以及单粒子散射特性.在单体球粒子对高斯光束散射研究的基础上,分析了在自由空间不同传输距离LGB光束的光强分布情况,在不考虑散射和波束相移关系的情况下,将LGB作为入射高斯光束,通过对波束入射时的散射衰减截面求解得到波束因子,利用矢量球谐函数对入射高斯波束进行展开,从而研究了单球粒子在在轴条件下对具轨道角动量高斯波束入射的散射问题.通过数值计算,讨论了散射强度及角分布在不同波束宽度情况下对其散射特性的影响,并与平面波的情况做了对比.结果表明,当波束束腰半径较小时,束腰半径对衰减率的影响较大,而当束腰半径远大于粒子半径时,接近于平面波的情况. 关键词: 广义Mie理论 轨道角动量 Laguerre-Gauss光束 单球粒子  相似文献   

10.
斜程大气湍流中漫射目标的散射特性   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
韦宏艳  吴振森  彭辉 《物理学报》2008,57(10):6666-6672
根据推广的惠更斯-菲涅尔原理及ITU-R大气结构常数模型(2001年国际电信联盟提出的随高度变化的大气结构常数模型),考虑了大气湍流对激光从发射机到目标和从目标到接收机双程路径的影响,研究了大气湍流中漫射目标的激光波束散射问题,导出了考虑对数振幅起伏和相位占优情况下在斜程大气湍流中传输时激光波束散射场的互相关函数、强度协方差和强度方差的计算公式,并给出了数值计算结果.数值分析了波长、接收机高度和传播距离对强度协方差和归一化强度方差的影响. 关键词: 激光散射 斜程湍流 强度方差 强度协方差  相似文献   

11.
李正军  吴振森  李焕  李海英 《中国物理 B》2011,20(8):81101-081101
Based on spherical vector wave functions and their coordinate rotation theory,the field of a Gaussian beam in terms of the spherical vector wave functions in an arbitrary unparallel Cartesian coordinate system is expanded.The beam shape coefficient and its convergence property are discussed in detail.Scattering of an arbitrary direction Gaussian beam by multiple homogeneous isotropic spheres is investigated.The effects of beam waist width,sphere separation distance,sphere number,beam centre positioning,and incident angle for a Gaussian beam with two polarization modes incident on various shaped sphere clusters are numerically studied.Moreover,the scattering characteristics of two kinds of shaped red blood cells illuminated by an arbitrary direction incident Gaussian beam with two polarization modes are investigated.Our results are expected to provide useful insights into particle sizing and the measurement of the scattering characteristics of blood corpuscle particles with laser diagnostic techniques.  相似文献   

12.
The coherent and incoherent scattering cross sections of Infrared Laser Gaussian beam scattering from arbitrarily shaped convex dielectric objects with rough surfaces are investigated by using plane wave spectrum method and physical optics approximation. In the paper, the infrared laser scattering cross sections of rough sphere are calculated at 10.6 m , and the influence of the beam size, permittivity, and polarization as well as roughness parameters is analyzed numerically. When the beam size is much larger than the size of object, the results in the paper can reduce to those of an incident plane wave. On the other hand, for the case of roughness statistical parameter close to zero, only the forward scattering has a parent difference compared with the result of gaussian beam scattering from smooth sphere.  相似文献   

13.
Based on the generalized Lorenz–Mie theory that provides the general framework, an analytic solution to Gaussian beam scattering by a chiral sphere is constructed, by expanding the incident Gaussian beam, scattered fields and internal fields in terms of spherical vector wave functions. The unknown expansion coefficients are determined by a system of equations derived from the boundary conditions. For a localized beam model, numerical results of the normalized differential scattering cross section are presented.  相似文献   

14.
孙贤明  肖赛  王海华  万隆  申晋 《物理学报》2015,64(18):184204-184204
基于辐射传输理论, 利用蒙特卡罗方法模拟了无限窄(冲击函数)准直光束入射到典型水云以及冰水双层云时的后向散射特性, 进而将得到的冲击响应与高斯光束卷积, 得到高斯光束在云层中传输的多次散射特性. 文中给出了两种波束入射时水云以及冰水双层云的反射函数随径向r和天顶角α的变化关系, 并给出了光强在云层内部的二维分布图. 计算结果表明, 高斯光束入射时, 云层反射函数的特点与无限窄准直光束入射时有较大区别. 因此在利用激光雷达进行云层探测时需要考虑激光的散斑, 文中的方法可以为此提供理论依据.  相似文献   

15.
The extended Huygens-Fresnel principle and Goodman model was utilized for target surface to derive the mutual coherence function (MCF) of a Gaussian beam reflected from an arbitrary rough target in atmospheric turbulence. According to the MCF, expressions of the mean irradiance and average speckle size at the receiver were obtained. The analysis indicated that the mean intensity is closely related to the ratio of root mean square (rms) height to the lateral correlation length. In addition, the speckle size at the receiver is associated with turbulence strength, propagation distance and roughness of the target. The results can be reduced to the result of a Gaussian beam illuminating rough target and scattering from a target in free space.  相似文献   

16.
A novel theory is developed for the laser-diode feedback interferometry in the flowing Brownian motion system irradiated by a focused Gaussian incident field. The back-emitted power from the laser cavity and the corresponding time autocorrelation function are derived with the aid of both the modified Lang–Kobayashi rate equations and dynamic light scattering theory. As a result, the time autocorrelation function of the back-emitted power from the laser diode includes a new character parameter dependent on the nature of laser diode and a new Gaussian term dependent on the transit time of the illuminated target through the Gaussian beam waist, which may also be applied to solid-state lasers.  相似文献   

17.
The extended Huygens–Fresnel principle is utilized to make analysis of the received intensity for laser beam propagation through the atmospheric turbulence in the slant path. For a diffuse target, the effects of the turbulence on the statistical parameters such as the mutual coherence function and the mean intensity are studied in detail. The influence of the incident wave radius and the distance of the incident beam on these parameters are discussed.  相似文献   

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