改进算法研究1064nm激光大气Mie散射特性

肖永亮; 赵晓军; 周昕; 刘强; 伍波; 杨泽后; 周鼎富

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

改进算法研究1064nm激光大气Mie散射特性

肖永亮 , 赵晓军 , 周昕 , 刘强 , 伍波 , 杨泽后 , 周鼎富

文章导航 > 激光技术 > 2009 > 33(2): 217-220

引用本文:

Citation:

改进算法研究1064nm激光大气Mie散射特性

1.
四川大学, 电子信息学院, 成都, 610064;
2.
西南技术物理研究所, 成都, 610041

作者简介: 肖永亮(1982- ),男,硕士研究生,主要研究方向为激光与光通信..

通讯作者: 周昕, zhoxn@21cn.com ;

中图分类号: O436.2

Investigation of 1064nm laser scattering characteristic in atmosphere by means of improved Mie algorithm

1.
School of Electronics and Information Engineering, Sichuan University, Chengdu 610064, China;
2.
Southwest Institute of Technical Physics, Chengdu 610041, China

Corresponding author: ZHOU xin, zhoxn@21cn.com ;

CLC number: O436.2

摘要: 为了研究1064nm激光大气气溶胶粒子的散射特性,利用Mie散射累积相乘算法,对函数迭代式进行简化,减少存储数组,对无穷迭代进行有效截断,减少迭代次数。通过模拟得到单分系和多分系的散射分布特征,得出散射强度主要集中在前向小角度散射的结论,并讨论了散射光的偏振特性,得出散射光存在完全偏振光的结论。结果表明,改进算法具有收敛速度快、精度高的优点。
- 散射 /
- Mie散射 /
- 激光大气通信 /
- 气溶胶 /
- 散射分布
Abstract: To study the scattering characteristic of 1064nm laser in low latitude,improved Mie scattering algorithm was put forward,in which the iterative function was simplified to reduce the storage array, and the endless circulation was truncated to reduce the number of circulation.From the simulation, the distribution of single and bulk scattering was obtained and it was found that the scattering distribution was focused in forward scattering at a small angle, and that the scattered laser might be absolute polarized light.The results show that the new method embodies the advantage of fast convergence and high precision.
- scattering /
- Mie scattering /
- laser atmosphere communication /
- aerosol /
- scattering distribution

[1]	YANG Y,ZHANG Z X,JIANG D Z.Numerical calculation of Mie scattering[J].Journal of Applied Optics,1997,18(4):17-19(in Chinese).
[2]	LENTZ W J.Generating Bessel functions in Mie scattering calculation using continued fractions[J].Appl Opt,1976,15(3):668-671.
[3]	WANG X D,WU J.Improved algorithm for Mie scattering coefficient[J].Opto-electronic Engineering,2006,33(3):24-27(in Chinese).
[4]	SHAW G A,NISCHAN M.Short-range NLOS ultraviolet communication test bed and measurement[J].SPIE,2001,4396:31-40.
[5]	SHAW G A,SIEGEL A M,MODEL J,et al.Recent progress in short-range ultraviolet communication[J].SPIE,2005,5796:214-225.
[6]	CHENG Y B,SUN X Q,ZHANG M H,et al.Analysis of the signal detection of laser scattering in the air[J].Laser Technology,2006,30(3):276-230(in Chinese).
[7]	YUAN Y J,REN D M,HU X Y.Computing scattering phase function by recursive formula of Mie theory[J].Chinese Journal of Light Scattering,2006,17(4):366-369(in Chinese).
[8]	WISCOMBE W J.Improved Mie scattering algorithms[J].Appl Opt,1980,19(9):1505-1509.
[9]	JIA H H,CHANG S L,LAN Y,et al.Non-line-of-sight light propagation model based on Monte Carlo method[J].Journal of Optoelectronics·Laser,2007,18(6):690-697(in Chinese).
[10]	JIA H H,CHANG S L,YANG J K,et al.Monte Carlo simulation of atmospheric transmission characteristics in non-line-of-sight ultraviolet communication[J].Acta Photonic Sinica,2007,36(5):955-959 (in Chinese).

[1]	杨晔 , 张镇西 , 蒋大宗 . 关于大颗粒Mie散射与Fraunhofer衍射问题的分析比较. 激光技术, 1998, 22(1): 18-21.
[2]	张军 , 孙晓泉 , 陈修桥 , 李军梅 . 激光箔条的角散射数值模拟. 激光技术, 2005, 29(2): 210-212.
[3]	杨昭 , 李强 , 孙东松 . 基于1064nm米散射激光雷达的大气消光特性的研究. 激光技术, 2006, 30(2): 170-173.
[4]	杨昭 . 米散射激光雷达系统的校准与调试. 激光技术, 2008, 32(1): 92-94.
[5]	钟志庆 , 周军 , 孙东松 , 迟如利 . MPL探测气溶胶误差的数值模拟计算研究. 激光技术, 2006, 30(3): 232-234,240.
[6]	程玉宝 , 孙晓泉 , 赵明辉 , 孙晓军 . 激光信号大气散射探测分析. 激光技术, 2006, 30(3): 277-279.
[7]	姚梅 , 张乐 , 徐成伟 , 张海庄 , 赵琳锋 . 1.064μm激光大气斜程散射建模及仿真. 激光技术, 2012, 36(3): 394-397.
[8]	蒋玉想 , 李振华 . 水泥路面激光散射特性研究. 激光技术, 2021, 45(3): 344-349. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.03.014
[9]	陈金令 , 陈肯 , 张己明 , 缪康 , 邓林明 , 徐静 , 贺廷强 . 粗糙平面的激光散射特性研究. 激光技术, 2011, 35(4): 573-576. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.033
[10]	焦烨 , 黄竹青 , 曹小玲 , 蔡成 , 刘芳艳 . 基于激光后向散射测量蒸汽湿度的仿真研究. 激光技术, 2013, 37(3): 310-313. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.03.009
[11]	陈军 , 尤政 , 周兆英 . 激光散射理论及其在计量测试中的应用. 激光技术, 1996, 20(6): 359-365.
[12]	蔡成 , 黄竹青 , 曹小玲 , 焦烨 . 激光后向散射法在测量湿蒸气中的应用研究. 激光技术, 2014, 38(3): 398-401. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.025
[13]	思黛蓉 , 王明军 , 刘永勤 , 眭晓林 . 粗糙球体和锥体目标激光散射非相干分量比. 激光技术, 2021, 45(1): 37-43. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.01.007
[14]	李蒙 , 刘文荣 . 雾天多次散射对激光透射仪能见度测量的影响. 激光技术, 2020, 44(4): 503-508. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.04.018
[15]	郭永彩 , 张小明 . 流体中血红细胞光散射信息的建模与仿真. 激光技术, 2013, 37(4): 487-492. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.04.016
[16]	纪延俊 , 何俊华 , 陈良益 . 气泡的散射光与气泡尺寸分布. 激光技术, 2004, 28(4): 414-416.
[17]	崔品静 , 程兆谷 . 硅片表面球形粒子散射及微分散射截面的研究. 激光技术, 2006, 30(6): 561-563,580.
[18]	付江涛 , 袁兴起 , 潘文峰 . 随机分布多粒子侧向散射光偏振特性分析. 激光技术, 2010, 34(1): 99-101. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.028
[19]	尚海 , 党学明 . 1维微纳米周期结构的散射测量建模. 激光技术, 2016, 40(2): 250-253. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.02.021
[20]	吴大建 , 洪云 , 卜敏 , 王亚伟 . 一种红细胞光散射模型的研究. 激光技术, 2007, 31(2): 156-159.

点击查看大图

计量

文章访问数: 3708
HTML全文浏览量: 714
PDF下载量: 110
被引次数: 0

改进算法研究1064nm激光大气Mie散射特性

通讯作者: 周昕, zhoxn@21cn.com;

作者简介: 肖永亮(1982- ),男,硕士研究生,主要研究方向为激光与光通信.

1. 四川大学, 电子信息学院, 成都, 610064;
2. 西南技术物理研究所, 成都, 610041

收稿日期: 2008-01-07
录用日期: 2008-05-30
网络出版日期: 2009-04-25

关键词:

摘要: 为了研究1064nm激光大气气溶胶粒子的散射特性,利用Mie散射累积相乘算法,对函数迭代式进行简化,减少存储数组,对无穷迭代进行有效截断,减少迭代次数。通过模拟得到单分系和多分系的散射分布特征,得出散射强度主要集中在前向小角度散射的结论,并讨论了散射光的偏振特性,得出散射光存在完全偏振光的结论。结果表明,改进算法具有收敛速度快、精度高的优点。