一維頻域瞬態(tài)輻射傳輸方程的數值模擬及其反問題研究.pdf

1、超短脈沖激光在參與性介質中傳播時,脈沖激光的持續(xù)時間在皮秒和飛秒之間,和輻射傳輸時間的數量級相當,不能忽略輻射的瞬態(tài)效應。輻射傳輸的瞬態(tài)效應包括時域和頻域特征,現(xiàn)階段時域的研究已經較多,而頻域的研究才剛剛起步。頻域信號包括頻率、相位等信息,頻域的測量不但可以克服時域測量中不能采用連續(xù)光源的限制,而且可以克服時域對檢流器要求的限制。因此本文對瞬態(tài)輻射傳輸的頻域效應進行研究。
　　本文采用有限體積法求解頻域瞬態(tài)輻射傳輸方程。采用無量綱

2、化可以避免計算過程中單位不統(tǒng)一的影響,簡化了公式。在求解過程中將瞬態(tài)輻射傳輸方程無量綱化后采用有限體積法進行離散求解。
　　模擬了超短脈沖激光入射一維均勻介質的情況,并進行立體角無關性和控制體無關性驗證,還與時域瞬態(tài)輻射傳輸進行傅里葉變換的結果相比對,討論介質物性和脈沖寬度對透射信號的影響。進一步研究超短脈沖激光入射一維兩層非均勻介質,與一維均勻介質進行對比,驗證了程序的正確性,并考察了介質物性和改變分界面的位置時對透射信號的影響