近距离雾的激光多次散射模拟
本文关键词: 激光多次散射 雷达散射截面 仿真模拟 雾滴谱 能见度 出处:《光子学报》2017年08期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为了满足精确快速获取雾的多次散射仿真需求,在近程雷达距离较近情况下,将雷达方程和Mie散射理论相结合,提出一种快速有效的激光多次散射计算方法.首先通过雾滴谱模型建立雾颗粒的几何模型,然后根据Mie散射理论获得的单个粒子的散射函数计算激光在雾模型中单个颗粒的一次散射和二次散射功率密度,结合雷达方程推导出雾的多次等效散射截面和散射系数计算函数.模拟计算表明:雾的激光二次等效散射截面与雾浓度的2/3次方成正比,二次散射系数随能见度增加的衰减比一次散射系数快.
[Abstract]:In order to meet the needs of accurate and fast fog multiple scattering simulation, the radar equation and Mie scattering theory are combined in the short range radar. A fast and effective method for calculating laser multiple scattering is proposed. Firstly, the geometric model of fog particles is established by using the droplet spectrum model. Then according to the scattering function of a single particle obtained by Mie scattering theory the primary and secondary scattering power density of a single particle in the fog model is calculated. Combined with the radar equation, the multiple equivalent scattering cross section and the scattering coefficient function of fog are derived. The simulation results show that the laser secondary equivalent scattering cross section of fog is proportional to the 2/3 power of fog concentration. The attenuation of the secondary scattering coefficient with the increase of visibility is faster than that of the primary scattering coefficient.
【作者单位】: 同济大学先进微结构材料教育部重点实验室;同济大学物理科学与工程学院精密光学工程技术研究所;电磁散射重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(Nos.10978002,61621001) 科技部国家重大科学仪器设备开发专项(No.2012YQ04016403)资助~~
【分类号】:O436.2
【正文快照】: (2同济大学物理科学与工程学院精密光学工程技术研究所,上海200092)(3电磁散射重点实验室,上海200092)0引言云雾的激光散射足以引起激光引信的虚警[1-2],雾的散射和传输特性限制了激光引信的应用.因此研究1-1009280者开展了大量的激光在云雾等离散物质中的传输和散射研究.Muha
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