激光在水下传输过程中退偏的蒙特卡罗模拟

夏珉; 杨克成; 许德胜; 刘启忠

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

激光在水下传输过程中退偏的蒙特卡罗模拟

夏珉 , 杨克成 , 许德胜 , 刘启忠

文章导航 > 激光技术 > 2005 > 29(1): 24-27

引用本文:

Citation:

激光在水下传输过程中退偏的蒙特卡罗模拟

1.
华中科技大学, 激光技术国家重点实验室, 武汉, 430074

作者简介: 夏珉(1979- ),男,硕士研究生,现主要从事激光水下散射特性等方面的理论研究.杨克成,通讯联系人.E-mail:kcyang@bust.edu.cn;夏珉(1979- ),男,硕士研究生,现主要从事激光水下散射特性等方面的理论研究.杨克成,通讯联系人.E-mail:kcyang@bust.edu.cn.

通讯作者: 杨克成, kcyang@hust.edu.cn ;

基金项目:
国家高科技研究发展计划(八六三计划)资助项目(2002AA633110)
中图分类号: O436.3

Monte Carlo simulation of depolarization during laser transferring in the water

1.
National Laboratory of Laser Technology, HUST, Wuhan 430074, China

Corresponding author: YANG Ke-cheng, kcyang@hust.edu.cn ;

CLC number: O436.3

摘要: 通过对光子水下传输过程的MonteCarlo模拟,研究了海水对偏振激光的退偏振作用,得到了不同海水深度的退偏振度,同时研究了不同海水表观光学性质对海水退偏振的影响.结果表明,含有大量粒子的海水对偏振激光有明显的退偏振作用,当达到某一特定深度时,偏振激光将变成完全非偏振光.海水中分布的大小不一的微粒是海水退偏振作用的主要原因,同时海水的表观光学性质对海水的退偏振作用有着很显著的影响,随着海水总体衰减系数的增大,偏振激光完全退偏的传输距离变短.
- 蒙特卡罗方法 /
- 退偏振 /
- 海水光学性质 /
- 散射
Abstract: By means of Monte Carlo simulation of the process that photon transferring in the water,the depolarization of the polarized laser beam in the ocean is studied,as well as the effect of different ocean optical properties.The depolarization of different sea depth is obtained.The result shows that seawater with lots of particles playes great part in the depolarization of the polarized laser beam.When the polarized laser transmittes some distance under seawater,it will turn into depolarized laser.The particles with difference size distributed in the seawater are the main reason of the depolarization of seawater.The ocean optical property has great effect on the depolarization of seawater.As the increasing of the ocean attenuation coefficient,the transferring distance at which polarized laser turnes into depolarized laser is decreasing.
- Monte Carlo method /
- depolarization /
- ocean optical property /
- scattering

[1]	KOUZOUBOV A, BRENNAR M J,THOMAS J C. Treatment of polarization in laser remote sensing of ocean water [J]. Appl Opt,1998,37(18):3873～3885.
[2]	ARUGA T,IGARASHI T. Narrow beam light transfer in small particles: image blurring and depolarization [J]. Appl Opt, 1981,20(15):2699～2705.
[3]	ADAMS J T, AAS E, HOJERSLEV N K et al. Comparison of radiance and polarization values observed in the mediterranean sea and simulated in a Monte Carlo model [J]. Appl Opt,2000,41 (15):2724～2733.
[4]	RAKOVIC M J,KATTAWAR G W,MEHRUBEOGLU M et al. Light backscattering polarization patterns from turbid media:theory and experiment [J]. Appl Opt, 1999,38 (15): 3399～3408.
[5]	VASILKOV A P,GOLDIN Y A,GUREEV B A et al. Airborne polarized lidar detection of scattering layers in the ocean [J]. Appl Opt,2001,40 (24):4353～4363.
[6]	POOLE L R, VENABLE D D, CAMPBELL J W. Semianalytic Monte Carlo radiative transfer model for oceanographic lidar systems [J]. Appl Opt,1981,20(20):3653～3660.
[7]	TINET E, AVRILLIER S, TUALLE J M. Fast semianalytical Monte Carlo simulation for time-resolved light propagation in turbid media [J]. J O S A,1996,A13(9):1903～1907.
[8]	BOHREN C F, HUFFMAN D R. Absorption and scattering of light by small particles [M]. New York: Wiley Interscience Publication,1983. 477～480.
[9]	WISCOMBE W J. Improved Mie scattering algorithms [J]. Appl Opt,1980,19(9):1505～1513.
[10]	RISOVIC D. Two-component model of sea particle size distribution [J]. Deep-Sea Research I,1993,40(7):1459～1473.

[1]	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
[2]	石晟玮 , 王江安 , 蒋兴舟 , 马治国 , 余扬 . 基于蒙特卡罗的气泡后向散射信号的视场分析. 激光技术, 2009, 33(1): 57-59,66.
[3]	张育真 , 汪岳峰 , 董伟 , 刘杰 , 殷智勇 . 多普勒激光雷达回波信号的蒙特卡罗模拟. 激光技术, 2009, 33(4): 344-346,350. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.003
[4]	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
[5]	杨颖 , 黄竹青 , 曹小玲 . 异轴角散射法测量湿蒸气参量的方法研究. 激光技术, 2014, 38(3): 316-320. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.007
[6]	汪杰君 , 杨杰 , 张文涛 , 王新强 , 叶松 . 雾天偏振成像影响分析及复原方法研究. 激光技术, 2016, 40(4): 521-525. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.014
[7]	杨虹 , 杨小丽 , 田永洪 . 激光在云层中传输的特性分析及蒙特卡罗模拟. 激光技术, 2008, 32(5): 477-479,489.
[8]	李艺 , 赵建平 , 周军 , 王为 , 丁振亚 . BaO-TiO2-SiO2系统微晶玻璃窗口的制作及光学性质. 激光技术, 1997, 21(4): 240-243.
[9]	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
[10]	马泳 , 林宏 , 艾青 , 梁琨 . 1.064μm激光在海水中传输特性的研究. 激光技术, 2008, 32(5): 502-504,507.
[11]	胡睿 , 梁磊 , 王方原 , 李树 , 汪杰君 . 大气偏振中性点的便携式测量. 激光技术, 2020, 44(6): 700-705. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.06.009
[12]	张利勋 , 廖云 , 刘永智 , 欧中华 , 代志勇 , 彭增寿 . 1.55μm喇曼温度传感器的强循环解调方法. 激光技术, 2006, 30(2): 165-167.
[13]	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.
[14]	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.
[15]	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.
[16]	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
[17]	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
[18]	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.
[19]	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
[20]	江舒 , 来建成 , 李振华 , 卞保民 , 陆建 . 电介质粗糙表面光散射特性. 激光技术, 2011, 35(3): 380-383. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.03.024

点击查看大图

计量

文章访问数: 3479
HTML全文浏览量: 911
PDF下载量: 556
被引次数: 0

激光在水下传输过程中退偏的蒙特卡罗模拟

通讯作者: 杨克成, kcyang@hust.edu.cn;

作者简介: 夏珉(1979- ),男,硕士研究生,现主要从事激光水下散射特性等方面的理论研究.杨克成,通讯联系人.E-mail:kcyang@bust.edu.cn;夏珉(1979- ),男,硕士研究生,现主要从事激光水下散射特性等方面的理论研究.杨克成,通讯联系人.E-mail:kcyang@bust.edu.cn

1. 华中科技大学, 激光技术国家重点实验室, 武汉, 430074

收稿日期: 2004-02-10
录用日期: 2004-03-23
网络出版日期: 2005-01-25

基金项目: 国家高科技研究发展计划(八六三计划)资助项目(2002AA633110)

关键词:

摘要: 通过对光子水下传输过程的MonteCarlo模拟,研究了海水对偏振激光的退偏振作用,得到了不同海水深度的退偏振度,同时研究了不同海水表观光学性质对海水退偏振的影响.结果表明,含有大量粒子的海水对偏振激光有明显的退偏振作用,当达到某一特定深度时,偏振激光将变成完全非偏振光.海水中分布的大小不一的微粒是海水退偏振作用的主要原因,同时海水的表观光学性质对海水的退偏振作用有着很显著的影响,随着海水总体衰减系数的增大,偏振激光完全退偏的传输距离变短.