三维离轴散射探测与定位方法研究

论文在分析激光传输与探测器结构特点的基础上,建立了三维离轴探测模型;计算了球形粒子对高斯光束的散射光强度分布,得到了探测器有效面积上的光通量公式;由于激光主脉冲光束与散射光都以光速传播,不同散射点的散射光到达探测器所需的时间不同,提出了利用延迟时间对三维空间激光进行测量与定位的方法.延迟时间与离轴距离和探测角有关,在远离光源、近轴探测时,延迟时间与离轴垂直距离和探测角呈简单的线性关系,因此,可以通过精确的时间测量,实现对激光的散射探测.     

球形粒子对平面偏振光散射的数值计算与分析

论文在Mie理论基础上,给出了球形粒子对平面偏振光的散射强度和散射系数公式,利用连分式递推算法进行了编程计算,重点对1.06μm激光的模拟结果进行了分析.从得到的散射图像可以看出,散射强度角分布与散射粒子尺度有密切关系,随着粒子尺度的逐渐增大,散射光强主要集中到前、后向散射方向,集中的角度越来越窄,模拟结果明显出现了散射强度最弱的极值角,且该极值角随粒径的增大而增大,最后逼近90°方向.散射强度角分布与波长有关,当它们在同一数量级时达到最大值,与散射粒子折射率无关.该递推算法因为每一步计算都是独立的,与前后项的准确性没有关系,不存在不稳定、发散等情况,能够计算粒径参数范围从10-4开始,对上限不受任何限制.