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题名基于多层海雾环境的偏振光传输特性分析
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作者
谢国芳
段锦
王佳林
付强
张肃
战俊彤
秦语泽
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机构
长春理工大学电子信息工程学院
长春理工大学空间光电技术研究所
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期127-138,共12页
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基金
国家自然科学基金重大项目(61890960)
吉林省产业技术研究与开发项目(2023C031-3)
吉林省科技发展计划项目(20220508152RC)。
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文摘
海雾中的粒子在垂直向上对流层中显示出不同的分布状态,根据海洋大气环境的特征,对海雾环境粒子分布进行分层划分,进而分析偏振光通过多层海雾环境后偏振度的变化规律。首先建立多层蒙特卡洛仿真模型,分析光子透过多层介质与粒子发生碰撞后的散射规律,并且基于环境湿度这一因素对介质粒子半径比和折射率的影响,对原模型进行修正,分析不同湿度对粒子物理特性的影响规律,同时对湿度增加与偏振度的关系进行了分析。然后设计并搭建了适用于光传输检测的多层海雾模拟系统,实现对海雾环境的分层复制模拟,并进行了450 nm、532 nm和671 nm可见光波段激光传输测试。仿真与测试结果表明,针对相同偏振态的不同入射光波长来说,671 nm波长的偏振度普遍高于450 nm和532 nm波长的偏振度,并且随着湿度的增加,波长越长的光的偏振度优势越明显;针对同一波长的不同偏振态来说,圆偏振光的偏振度普遍高于线偏振光的偏振度,并且随着湿度的增加,圆偏振光与线偏振光的偏振度差异将更为明显。最后对仿真结果与测试结果的一致性进行分析,两者的符合度普遍高于84%,说明在湿度较大的海雾环境中,较长波长的圆偏振光拥有更优异的保偏特性,更加适用于复杂海雾环境下的光信息传递。
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关键词
偏振传输
海雾模拟系统
多层蒙特卡洛
散射传输
环境湿度
偏振度
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Keywords
polarization transmission
sea fog simulation system
multilayer Monte Carlo
scattering transmission
environmental humidity
degree of polarization
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分类号
O436.3
[机械工程—光学工程]
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