光波经多类新型随机介质散射的光学特性研究

发布时间：2021-11-17 10:07

　　光波散射是指光波通过非均匀介质传播时,一部分光偏离原来的传播方向而向四面八方散开的现象。光波经过不同种类的介质散射后,其统计光学特性会发生各种不同的变化,这些变化与介质的结构特征紧密相关,换言之,散射光波的统计光学特性携带了介质的结构信息。这对于很多不能直接探测物体结构信息的情况而言具有重要的意义,因此探索光波经过不同类型介质的散射规律是散射研究的重点之一,这些研究在目标探测、遥感以及医疗诊断等方面有着潜在的应用价值。2010年之前,光波散射的研究大部分集中在传统的散射介质模型,如确定性介质和准均匀随机介质等。虽然传统的散射介质模型具有很好的代表性且在数学上易于处理,但是这些模型仍然存在一定的局限性,不能够模拟介质的某些特定结构特征。近年来,研究人员针对传统介质模型的局限性,相继提出了一些新型散射介质模型,如各向异性介质、半软边介质以及空心介质等,随后,越来越多的研究开始致力于探索光波经过新型散射介质的散射规律。另一方面,现代制造技术和3D打印技术的迅速发展为实验上实现具有特殊关联结构的介质提供了条件,考虑到介质的结构参数对散射场的调控作用,研究人员开始尝试通过设计介质的新型关联结构来... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２格林函数远场近似示意图??

?Ｅ＊＞??图１－３矢量光波散射示意图??假设矢量光波沿着ｚ轴方向入射到介质上，如图１－３所示，那么散射光波的??电场矢量在直角坐标系下的三个分量可以表示为如下的形式??Ｅ（；＼ｒｓ，〇））?＝?ｅＸ＿）?ｆ?Ｆ（ｒ＇，ｃｏ）Ｑｘｐ（－ｉｋｓ－ｒ＇）??ｒ?Ｊｄ?（ｌ－３１ａ）??ｘ?（１?－?＜）?（ｒ？?－?（ｒ？］?ｄＶ，??（ｒｓ，?＆＞）?＝?ｅＸＰ〇？的［Ｆ（ｒ?，＜ｙ）ｅｘｐ（－／Ａｓ－ｒ，）??ｒ?ｉＤ?＿?（ｌ－３１ｂ）??ｘ?－ｓ，ｓｙＥｉ〇?（ｒ（，?＋?（ｌ?－?ｓ２ｙ）?Ｅｆ?（ｒ＇，?ｃｏ）＼?ｄＶｆ，??Ｅ［ｓ）（ｒｓ，〇））＝ｅＸ＾，ｈ＾?ｆ?Ｆ（ｒ，，６ｊ）ｅｘｐ（－／ｆｅ－ｒ，）??ｒ?Ｊｄ?（１－３?ｌｃ）??ｘ?［－－?Ｖ：五（ｒ？］心’，??其中，ｇｓ）?（ｒｓ，的、咬＞?（ｒｓ，＜ｙ）和＜〕（ｒｓ，叻分别为散射光波的电场矢量Ｅ（ｓ）?（ｒｓ，？）沿??着ｘ、ｊ和ｚ轴方向的分量

介质模型是硬边介质，其散射势归一化关联系数在介质范质边界处突降为０。软边介质和硬边介质模型虽然在数学处是理想化的介质模型，二者的边界硬度为两种相互对立的理际中，介质的边界硬度往往处于以上两者之间，且存在多样边界特征可调节的随机介质，美国的研究人员Ｓａｈｉｎ等提出型［１９］，采用多高斯函数来表示介质的散射势归一化关联系ＨＦ（ｒ２?－ｒ，，ＣＸＰ?一２），Ｃ〇?ｍ＝ｉ?Ｍ?Ｊ?２（ｙｕ??ｍ＝１?Ｍ?）??因子，表示二项式系数，Ｍ表征边界硬度。??＼ｍ?）??

【参考文献】：
期刊论文
[1]Factors affecting the spectrum of an electromagnetic light wave on scattering from a semisoft boundary medium[J]. 王涛,李晓庆,季小玲.  Chinese Optics Letters. 2014(12)



本文编号：3500691