光在可變厚度介質(zhì)中后向散射的偏振特性分析.pdf

1、光子在大氣中傳輸時,會與介質(zhì)相互作用,發(fā)生后向散射。在后向散射的過程中,后向散射光會含有特定的偏振信息。后向散射光的偏振信息在氣溶膠光學、去霧、量子通信、目標識別、遙感探測等領域都有重要的應用價值。偏振光在介質(zhì)中傳輸時,其后向散射光的偏振特性會隨著介質(zhì)厚度的改變而發(fā)生變化,利用這一特性可以有效地了解散射介質(zhì)的內(nèi)部特征。本文根據(jù)光在介質(zhì)中后向散射傳輸?shù)倪^程,針對不同厚度下后向散射光偏振特性進行了研究,主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)針

2、對介質(zhì)中光后向散射傳輸過程,以Mie散射理論為基礎,對典型Monte Carlo偏振模型進行改進,實現(xiàn)了后向散射和介質(zhì)厚度可變的功能,得到了可變介質(zhì)厚度的后向散射Monte Carlo偏振模型。根據(jù)改進后的偏振模型,將前向散射仿真系統(tǒng)改進為后向散射仿真系統(tǒng)。
　　(2)針對介質(zhì)厚度對后向散射光偏振特性影響的問題,利用改進后的仿真系統(tǒng)開展了相關(guān)的仿真實驗,包括介質(zhì)厚度對后向散射光偏振信息空間分布的影響以及對后向散射光偏振度的影響。仿

3、真結(jié)果表明:介質(zhì)厚度對后向散射光的偏振度和偏振信息空間分布有直接影響;在不同濃度下,介質(zhì)厚度的增加會起到消偏、起偏等不同的作用;厚度增加對線偏振光和圓偏振光保持能力的影響也是不同的。
　　(3)研究了介質(zhì)厚度與能見度之間的關(guān)系,開展了不同能見度對后向散射光偏振特性影響的實測實驗,為仿真結(jié)果提供實驗支撐。實驗結(jié)果表明:隨著能見度的增加,目標后向散射光的偏振度呈衰減趨勢。實測結(jié)果與仿真實驗中一定濃度范圍內(nèi),介質(zhì)厚度對后向散射光偏振度的