基于蒙特卡罗方法的紫外光大气散射传输模型

发布时间：2018-12-10 07:12

【摘要】：大气中的分子和气溶胶对紫外光具有强烈的散射作用,因此紫外光在大气中可实现非视距传输。在紫外探测中,收发端的距离较近,为了研究探测过程中紫外光的传输特性,通过蒙特卡罗方法建立多次散射模型,并采用指向概率法对模型进行优化。在收发端轴线共面以及非共面的情况下,对探测到的脉冲响应以及能量密度进行仿真分析,并针对不同大气条件进行仿真。仿真结果表明:紫外激光探测与远距离目标探测不同,偏转角对近距离目标探测的影响较大;在散射系数和吸收系数较大时,收发端距离较近目标的回波信号较强。由仿真结果可以得到紫外光在大气中的传输特性,为今后紫外激光探测的具体设计提供了理论依据。
[Abstract]:Molecules and aerosols in the atmosphere have a strong scattering effect on ultraviolet light, so that ultraviolet light can be transported in the atmosphere with non-line-of-sight. In the ultraviolet detection, the distance between the transceiver and receiver is close. In order to study the transmission characteristics of ultraviolet light in the detection process, the multiple scattering model is established by Monte Carlo method, and the model is optimized by the direction probability method. In the case of coplanar and non-coplanar of the transceiver axis, the detected pulse response and energy density are simulated and analyzed, and the different atmospheric conditions are simulated. The simulation results show that the deflection angle has a great influence on the detection of close range targets, and the echo signal of the near target is stronger when the scattering coefficient and absorption coefficient are larger. The transmission characteristics of ultraviolet light in the atmosphere can be obtained from the simulation results, which provides a theoretical basis for the design of ultraviolet laser detection in the future.
【作者单位】： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室;中国科学院大学;
【基金】：国家自然科学基金(61505201) 吉林省科技发展计划青年科研基金(20160520175JH)
【分类号】：O434.2;P427

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本文编号：2370178