泡沫覆蓋氣-海界面的激光傳輸特性.pdf

1、隨著激光技術(shù)的迅速發(fā)展，藍綠激光在對潛通信中的研究應(yīng)用受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，成為最有發(fā)展前景的通信技術(shù)之一。機載/星載激光對潛通信，其信道由三部分組成：大氣信道、氣-海界面、海水信道，信道的復雜多變成為激光通信的主要限制因素。目前，有關(guān)信道特性的研究主要集中在大氣、海水信道，較少涉及氣-海界面的研究；而有關(guān)氣-海界面散射特性的研究，主要針對微波段，目前對泡沫覆蓋氣-海界面的激光傳輸特性較少涉及，有待研究。本文在微波段海面電磁散射的基礎(chǔ)

2、上，采用適用于可見光波段海面電磁散射的改進雙尺度法，對藍綠激光在近海面大氣以及泡沫覆蓋粗糙海面的傳輸特性進行了研究。
　　本文介紹了海面基本特征參量以及不同海區(qū)海譜的發(fā)展現(xiàn)狀，并對近海面大氣中的海霧以及泡沫粒子結(jié)構(gòu)進行了概述，利用蒙特卡羅方法對JONSWAP譜海面進行幾何建模，驗證風速、風區(qū)對海面起伏的影響；在傳統(tǒng)雙尺度法的基礎(chǔ)上給出了適用于可見光波段海面電磁散射的改進雙尺度法；然后利用蒙特卡羅法通過對光子進行追蹤，考慮光子與霧滴

3、粒子之間的多次散射，對藍綠激光在海霧中的傳輸特性進行分析，計算了不同海霧能見度以及不同傳輸距離下的激光透過率；研究了藍綠激光在泡沫覆蓋粗糙海面的散射及透射特性，參考微波段海面電磁散射計算的基本思路，采用矢量輻射傳輸理論，利用M ie理論求解單個泡沫粒子的散射結(jié)果，繼而通過邊界條件利用改進雙尺度法對泡沫覆蓋粗糙海面的散射系數(shù)進行計算，分別針對高斯型粗糙海面以及JONSWAP譜海面，分析了風速、風區(qū)以及泡沫覆蓋率等參量對激光散射、透射特性的