任意取向多个介质旋转椭球的散射场

本文提出了一种用于计算任意取向多个介质椭球电磁散射的混合方法.利用扩展边界条件(EBC)导出具有旋转轴对称单个椭球以球面波矢量函数为基底的T矩阵,结合球矢量波函数旋转定理和递推T矩阵方法,给出多个任意取向介质椭球的散射场.数值例子验证了该混合方法的计算精度和有效性.     

湍流大气中光波闪烁的计算及实验测量比较

采用修正Rytov方法和近似理论计算了球面波在湍流大气中传播的闪烁指数，并与实验结果进行了比较，发现在弱起伏和中等湍流起伏区修正Rytov解与实验结果符合得良好，而在饱和区采用考虑内尺度效应下的近似理论结果更符合实验结果。     

高斯波束地--空传播考虑大气湍流内尺度的闪烁指数分析

激光通信、跟踪、制导、雷达和高功率激光系统等研究均要考虑光波地-空路径传播大气湍流引起的闪烁.目前,主要对平面和球面波闪烁研究较多,对能更好表示激光束的高斯波束的闪烁研究还主要局限在水平视距传播.本文根据Andrews等给出的高斯波束视距传播考虑内尺度效应的闪烁指数模型,基于ITU-R推荐的C2n模型,分析计算考虑大气湍流内尺度效应的高斯波束地-空传播的闪烁指数,同时与平面、球面波和高斯波束视距路径的结果进行了比较.结果表明,无论是平面、球面还是波束波,地-空路径的闪烁指数都较地面视距传播的小;当波束半径W0≤0.001m时,其闪烁指数与球面波的一致,当W0≥0.1m时,与平面波一致,这与理论分析结果相同;在强湍流区,当W0≤0.05m时,波束波闪烁逐渐趋于球面波的结果,因此,在强湍流区,对于W0较小的激光,用球面波的闪烁指数可较好的近似其闪烁指数.     

IR LASER BACKSCATTERING FROM AN ARBITRARILY SHAPED DIELECTRIC OBJECT WITH ROUGH SURFACE

The backscattering of light wave from arbitrarily convex dielectric objects withrough surface is investigated and formulas for calculating the backscattering cross-section of bothcoherent and incoherent fields are obtained.In the infrared wave-band,the influence of the ge-ometry,permittivity and statistical characteristics of the rough surface on LRCS is analyzed,byusing rough sphere and ellipsoids as examples.     

MRTD算法在一维PBG结构中的应用

将基于Daubechies紧支集尺度函数的时域多分辨分析(MRTD)算法用于光子带隙结构(PBG)的时域分析中,实现了MRTD算法的连接边界和PML吸收边界条件,并对带隙结构的反射系数进行了数值模拟和验证,所得结果与解析解一致.与传统FDTD 算法相比,MRTD算法在较大的网格散尺寸下,仍保证了精度,从而节省了内存并提高了计算效率.     

大型阵列结构电磁散射的P-FFT算法

提出利用预校正的快速傅立叶变换(P-FFT)和矩量法(MoM)快速分析电大阵列结构的电磁散射特性.研究了适合于电大尺寸结构近区和远区场计算的格林函数的快速算法,同时,利用Rao-Wilton-Glisson(RWG)函数作为基函数和测试函数,可以考虑阵列单元任意方向的表面电流或磁流分布,并利用P-FFT加速矩量法的矩阵求解,减少内存需求和计算时间.计算结果表明该方法特别适合于大型阵列电磁散射特性的分析.     

含氢非晶碳膜(a-C:H)红外光学特性的研究

采用端部霍尔离子源在硅基底上制备了含氢非晶碳膜（a-C:H）,并测量了4 000~1 500 cm-1的红外透射光谱。基于单层薄膜的透射关系,获得了仅有六个拟合参数的光学常数计算模型。利用该模型,可以同时获得薄膜在宽波段范围内的光学常数和厚度:折射率的最大值为1.94,消光系数的最大值为0.014 9,拟合薄膜厚度为617 nm 。     

双球散射和均匀球对相干双波束的散射

利用米(Mie)理论,以及介质分界面处的边界条件和一些特殊函数的变换关系,求解了两个球形介质小粒子对于平面波的散射问题,和单个均匀介质小球对于波束中心通过球心的两相干高斯波束的散射问题.二者均得到了严格的解析解,并整理出易于编程计算的形式.对散射系数的求解,前者采用了待定系数法,后者采用了几何变换法,均降低了计算的复杂程度.     

Heating frequency optimization for artificial field-aligned scattering

In this study, we present a simulation study of artificial field-aligned irregularities (AFAI) to calculate the scattering coefficient considering a Gaussian autocorrelation function for the wave number spectrum of the density fluctuation. By analyzing variations in the scattering coefficient under different ionospheric backgrounds, the optimal range of the heating frequency was found, which is about 0.9–1 times the critical frequency of the F2 layer. This is especially noticeable as when the heating frequency varies from 0.5 times to 0.9 times of the critical frequency, the scattering coefficient increases by 6.8–16.2 dB. These results should be useful for optimizing the heating frequency in the future artificial field-aligned scattering (AFAS) transmission applications at middle and low latitudes.     

海天背景红外成像仿真系统

设计了海天背景红外成像仿真系统:利用大气传输软件Modtran计算天空背景和太阳的红外辐射;基于JONSWAP海谱模型构建二维海面;基于热辐射理论和粗糙面散射理论分别计算海面和目标的红外辐射及对背景辐射的散射;最终可获得海天背景红外仿真图像.对于海天背景辐射特性和目标识别算法研究具有重要实际意义.