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激光在不同类型气溶胶中传输特性研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN958.98[电子电信—信号与信息处理;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]第二炮兵工程大学理学院,西安710025
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60908044)资助的课题
中文摘要:

激光在大气中的传输衰减特性是激光工程应用中需要考虑的一个重要问题.本文针对常用的1.06μm和10.6μm激光,基于Mie散射理论计算了气溶胶粒子的单次散射参量;对于激光在气溶胶中多次散射传输衰减,建立了蒙特卡罗模拟计算模型,利用Matlab语言编制了相应的计算程序,计算分析了两种波长的激光分别在沙尘性、水溶性、海洋性和煤烟性四种不同类型气溶胶中透过率与传播距离、能见度的关系,并将蒙特卡罗方法和单次散射的计算结果进行了比较.结果表明,当能见度较低、气溶胶粒子反照率较高时,单次散射计算存在很大的误差,用蒙特卡罗方法更能揭示多重散射现象;煤烟性气溶胶对1.06μm激光的传输衰减影响最大,沙尘性气溶胶对10.6μm激光的传输衰减影响最大.

英文摘要:

The characteristics of laser transmission in atmosphere are an important issue that must be considered for applications in laser engineering. For 1.06 μm and 10.6 μm laser, the single scattering parameters of aerosols are calculated based on the Mie scattering theory. For the transmission attenuation of the laser in aerosol, the Monte Carlo simulation model is established. For dust-like, water-soluble, oceanic and soot four types of aerosols, the relations of transmittance to visibility and propagation distance are computed and analyzed using the program written in MATLAB language respectively. The results show that single scattering calculation has a larger error when the visibility is low, and albedo is high. Using the Monte Carlo method to calculate the attenuation of the laser transmission in aerosol can reveal multiple scattering phenomenon. For the 1.06μm laser, the attenuation capacity of soot aerosol is strongest, and for the 10.6μm laser, the attenuation capacity of dust-like aerosol is strongest.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876