大氣環(huán)境下偏振光傳輸特性研究

目錄
“偏振成像探測技術學術叢書”序
前言
第1章緒論1
1.1研究目的與意義1
1.1.1研究目的1
1.1.2研究意義1
1.2國內外研究現狀2
1.2.1偏振傳輸特性2
1.2.2大氣湍流模擬6
1.3大氣環(huán)境特性11
1.3.1大氣衰減11
1.3.2大氣光折射特性17
1.3.3大氣湍流17
1.3.4大氣湍流表征24
1.3.5大氣湍流模型27參考文獻35
第2章大氣環(huán)境光學傳輸模型及仿真39
2.1大氣衰減對光傳輸特性影響模型39
2.1.1朗伯-比爾定律39
2.1.2能見度經驗公式39
2.1.3LOWTRAN/MODTRAN/HITRAN等計算軟件40
2.2大氣湍流對光傳輸特性影響模型44
2.2.1光強閃爍44
2.2.2到達角起伏49
2.2.3光束漂移51
2.2.4光束擴展52
2.3大氣環(huán)境下激光傳輸仿真軟件53
2.3.1大氣湍流下激光傳輸光斑仿真53
2.3.2光斑遠場能量密度分布仿真62
參考文獻66
第3章大氣環(huán)境偏振光傳輸模型與仿真67
3.1偏振光學表征67
3.1.1偏振光的基礎理論67
3.1.2偏振光的表示方法72
3.1.3偏振光的散射理論78
3.2Monte Carlo仿真89
3.2.1常用的輻射傳輸解法89
3.2.2Monte Carlo方法的建模思想和求解路線90
3.2.3基于Monte Carlo方法的大氣環(huán)境下偏振光傳輸特性仿真92
3.3仿真結果與驗證98
3.3.1仿真結果分析98
3.3.2仿真實驗驗證100參考文獻104
第4章大氣環(huán)境模擬技術105
4.1大氣湍流環(huán)境模擬技術105
4.1.1對流式大氣湍流環(huán)境模擬原理105
4.1.2大氣湍流模擬裝置111
4.1.3湍流模擬裝置控制115
4.2水霧、煙霧環(huán)境模擬技術122
4.2.1注入式水霧、煙霧環(huán)境模擬裝置123
4.2.2非球形粒子煙霧環(huán)境模擬裝置139
4.2.3非均勻雙層水霧環(huán)境模擬裝置144參考文獻147
第5章大氣環(huán)境偏振光傳輸強度特性測試149
5.1大氣湍流模擬裝置光學參數性能測試149
5.1.1基于光電倍增管的光強閃爍頻譜測量151
5.1.2基于四象限探測器的到達角起伏頻譜測量155
5.2大氣湍流模擬裝置與真實大氣環(huán)境對比測試160
5.2.1實驗裝置組成160
5.2.2實驗結果分析162
5.2.3真實大氣環(huán)境與模擬大氣環(huán)境對比實驗167
5.3大氣湍流模擬裝置偏振光傳輸特性測試171
5.3.1激光傳輸特性測試方案及裝置171
5.3.2激光傳輸特性測試結果及分析175
參考文獻181
第6章大氣環(huán)境偏振光傳輸偏振特性測試183
6.1基于大氣湍流模擬裝置的偏振傳輸特性測試183
6.1.1測試系統184
6.1.2測試結果185
6.2基于水霧、煙霧環(huán)境模擬裝置的偏振傳輸特性測試187
6.2.1測試系統187
6.2.2測試結果188
6.3基于非球形粒子煙霧環(huán)境模擬裝置的偏振傳輸特性測試189
6.3.1測試系統189
6.3.2測試結果190
6.4基于非均勻雙層水霧環(huán)境模擬環(huán)境的偏振傳輸特性測試195
6.4.1測試系統195
6.4.2測試結果197
6.5真實大氣環(huán)境下偏振光傳輸偏振特性測試207
6.5.1測試系統207
6.5.2測試結果209參考文獻217
第7章大氣環(huán)境偏振成像與偏振通信應用219
7.1基于微偏振片陣列的多譜段偏振成像探測219
7.1.1偏振成像探測技術219
7.1.2基于微偏振片陣列的多譜段偏振成像探測方案225
7.1.3偏振成像探測實驗229
7.2部分相干偏振激光通信235
7.2.1部分相干光傳輸特性模型235
7.2.2部分相干光偏振傳輸特性241
7.2.3基于光源初始參數控制的部分相干偏振激光通信方案253
7.2.4基于偏振位移鍵控的激光通信256
參考文獻264