大气环境下偏振光传输特性研究

目录
“偏振成像探测技术学术丛书”序
前言
第1章绪论1
1.1研究目的与意义1
1.1.1研究目的1
1.1.2研究意义1
1.2国内外研究现状2
1.2.1偏振传输特性2
1.2.2大气湍流模拟6
1.3大气环境特性11
1.3.1大气衰减11
1.3.2大气光折射特性17
1.3.3大气湍流17
1.3.4大气湍流表征24
1.3.5大气湍流模型27参考文献35
第2章大气环境光学传输模型及仿真39
2.1大气衰减对光传输特性影响模型39
2.1.1朗伯-比尔定律39
2.1.2能见度经验公式39
2.1.3LOWTRAN/MODTRAN/HITRAN等计算软件40
2.2大气湍流对光传输特性影响模型44
2.2.1光强闪烁44
2.2.2到达角起伏49
2.2.3光束漂移51
2.2.4光束扩展52
2.3大气环境下激光传输仿真软件53
2.3.1大气湍流下激光传输光斑仿真53
2.3.2光斑远场能量密度分布仿真62
参考文献66
第3章大气环境偏振光传输模型与仿真67
3.1偏振光学表征67
3.1.1偏振光的基础理论67
3.1.2偏振光的表示方法72
3.1.3偏振光的散射理论78
3.2Monte Carlo仿真89
3.2.1常用的辐射传输解法89
3.2.2Monte Carlo方法的建模思想和求解路线90
3.2.3基于Monte Carlo方法的大气环境下偏振光传输特性仿真92
3.3仿真结果与验证98
3.3.1仿真结果分析98
3.3.2仿真实验验证100参考文献104
第4章大气环境模拟技术105
4.1大气湍流环境模拟技术105
4.1.1对流式大气湍流环境模拟原理105
4.1.2大气湍流模拟装置111
4.1.3湍流模拟装置控制115
4.2水雾、烟雾环境模拟技术122
4.2.1注入式水雾、烟雾环境模拟装置123
4.2.2非球形粒子烟雾环境模拟装置139
4.2.3非均匀双层水雾环境模拟装置144参考文献147
第5章大气环境偏振光传输强度特性测试149
5.1大气湍流模拟装置光学参数性能测试149
5.1.1基于光电倍增管的光强闪烁频谱测量151
5.1.2基于四象限探测器的到达角起伏频谱测量155
5.2大气湍流模拟装置与真实大气环境对比测试160
5.2.1实验装置组成160
5.2.2实验结果分析162
5.2.3真实大气环境与模拟大气环境对比实验167
5.3大气湍流模拟装置偏振光传输特性测试171
5.3.1激光传输特性测试方案及装置171
5.3.2激光传输特性测试结果及分析175
参考文献181
第6章大气环境偏振光传输偏振特性测试183
6.1基于大气湍流模拟装置的偏振传输特性测试183
6.1.1测试系统184
6.1.2测试结果185
6.2基于水雾、烟雾环境模拟装置的偏振传输特性测试187
6.2.1测试系统187
6.2.2测试结果188
6.3基于非球形粒子烟雾环境模拟装置的偏振传输特性测试189
6.3.1测试系统189
6.3.2测试结果190
6.4基于非均匀双层水雾环境模拟环境的偏振传输特性测试195
6.4.1测试系统195
6.4.2测试结果197
6.5真实大气环境下偏振光传输偏振特性测试207
6.5.1测试系统207
6.5.2测试结果209参考文献217
第7章大气环境偏振成像与偏振通信应用219
7.1基于微偏振片阵列的多谱段偏振成像探测219
7.1.1偏振成像探测技术219
7.1.2基于微偏振片阵列的多谱段偏振成像探测方案225
7.1.3偏振成像探测实验229
7.2部分相干偏振激光通信235
7.2.1部分相干光传输特性模型235
7.2.2部分相干光偏振传输特性241
7.2.3基于光源初始参数控制的部分相干偏振激光通信方案253
7.2.4基于偏振位移键控的激光通信256
参考文献264