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(shù)學(xué)術(shù)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(nèi)外研究現(xiàn)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(xiàn)35
第2章大氣環(huán)境光學(xué)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(jīng)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(dá)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(yuǎn)場能量密度分布仿真62
參考文獻(xiàn)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(xué)表征67
3.1.1偏振光的基礎(chǔ)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(jié)果與驗證98
3.3.1仿真結(jié)果分析98
3.3.2仿真實驗驗證100參考文獻(xiàn)104
第4章大氣環(huán)境模擬技術(shù)105
4.1大氣湍流環(huán)境模擬技術(shù)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(shù)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(xiàn)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(xué)參數(shù)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(dá)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(jié)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(jié)果及分析175
參考文獻(xiàn)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(tǒng)184
6.1.2測試結(jié)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(tǒng)187
6.2.2測試結(jié)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(tǒng)189
6.3.2測試結(jié)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(tǒng)195
6.4.2測試結(jié)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(tǒng)207
6.5.2測試結(jié)果209參考文獻(xiàn)217
第7章大氣環(huán)境偏振成像與偏振通信應(yīng)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(shù)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(shù)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(xiàn)264