MC法求解參與性介質(zhì)輻射傳遞的瞬態(tài)偏振特性.pdf

1、短脈沖激光在參與性介質(zhì)中的傳輸是很重要的物理現(xiàn)象，在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近年來，由于短脈沖激光的應(yīng)用，在很多新興領(lǐng)域，參與性介質(zhì)中的瞬態(tài)輻射傳遞得到了越來越多的關(guān)注。為了準(zhǔn)確而完整的描述短脈沖在參與性介質(zhì)中的傳輸，需要考慮脈沖的瞬態(tài)和偏振特性。
　　本文中應(yīng)用施加時(shí)間平移和疊加原理（TSS）的蒙特卡洛（MC）法來模擬參與性介質(zhì)中的瞬態(tài)矢量（偏振）輻射傳遞過程。定義瞬態(tài)矢量輻射傳遞矩陣來描述短脈沖在參與性介質(zhì)中傳輸?shù)乃矐B(tài)偏振行為

2、。在蒙特卡洛（MC）法中應(yīng)用時(shí)間平移和疊加原理（TSS）可以大幅度提高計(jì)算的效率和準(zhǔn)確性。
　　本文建立一維參與性介質(zhì)的物理模型并驗(yàn)證了其正確性，計(jì)算了短脈沖入射條件下一維單層折射率為1的介質(zhì)和折射率不為1的介質(zhì)的偏振輻射傳遞，給出和分析了其在時(shí)間和空間上的Stokes矢量，并研究了不同參數(shù)變化對(duì)Stokes矢量的影響。計(jì)算一維三層參與性介質(zhì)瞬態(tài)偏振輻射傳遞，研究了入射脈沖和介質(zhì)不同參數(shù)變化對(duì)Stokes矢量的影響。最后建立了二維

3、參與性介質(zhì)的偏振輻射傳遞的MC模型，在持續(xù)作用激光入射的條件下，通過求解不同參數(shù)下的二維單層參與性介質(zhì)的偏振輻射傳遞，研究激光入射傾角、偏振性、寬度以及介質(zhì)厚度、衰減系數(shù)對(duì)Stokes矢量分布的影響。在研究二維兩層參與性介質(zhì)的偏振輻射傳輸?shù)倪^程中，采用了大氣—水系統(tǒng)模型，通過穩(wěn)態(tài)偏振輻射傳輸結(jié)果與資料中已計(jì)算出一維大氣—水系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果的比較，驗(yàn)證了二維模型的正確性，同時(shí)展示并分析了二維大氣—水系統(tǒng)瞬態(tài)偏振輻射傳遞的Stokes矢量分布。