[发明专利]基于多频调制激光辐照的半透明介质辐射特性测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于多频调制激光辐照的半透明介质辐射特性测量方法，属于半透明介质辐射特性测量技术领域。

背景技术

半透明介质在工业生产、生物医学、信息通讯等科学领域有着广泛的应用。研究半透明介质的物性参数在许多领域具有重要的现实意义，例如无损检测、激光加工制造（如激光切割玻璃、液晶面板等）。近年来，随着航空航天、红外探测、目标与环境的红外特性、激光、电子器件、生物医学等现代高新技术的飞速发展，了解半透明介质热物性参数变得尤为重要。因此进行半透明介质热辐射物性以及相关学科的研究对于军用和民用领域均具有重要意义。

吸收系数和散射系数是表征半透明介质热辐射物性的重要参数。深入理解此热物性参数并对其进行实验测量及理论分析，对于金属加工、医学成像技术、无损激光治疗技术、粒子探测研究、红外遥感技术、材料科学以及环境监测等领域具有重要意义和应用价值。

频域方法中可以使用连续光源和探测器，它在入射脉冲激光照射被测量样品一次后，可以分解出很多频域下的光信号，也就可以认为一次探测得到了多组信息。实际测量过程中，实验设备存在一定的测量误差，而且某些工况测量信号比较微弱，单一的信息不能完成辐射物性的测量。

发明内容

本发明目的是为了解决半透明介质辐射特性测量中，单次测量信息的测量结果误差较大的问题，提供了一种基于多频调制激光辐照的半透明介质辐射特性测量方法。

本发明所述基于多频调制激光辐照的半透明介质辐射特性测量方法，它包括以下步骤：

步骤一：设定采样次数为N，N为大于或者等于2的自然数；

步骤二：取厚度为L_i的待测半透明介质试件，该待测半透明介质试件的一侧均匀涂有黑度为ε_i的不透明涂层，采用角频率为ω_i的激光束照射半透明介质试件的无涂层一侧，该激光束与半透明介质试件的法向成θ_i角度，使用探测器测量获得N组半透明介质试件表面边界上的频域复半球反射信号R^i,mea(ωi);i=1,2,3,......,N;]]>

步骤三：利用逆问题算法，设定半透明介质试件的吸收系数κ_a和散射系数κ_s的取值；

步骤四：根据吸收系数κ_a和散射系数κ_s的取值，通过对辐射传输方程的求解，获得计算域内的N个辐射强度场；

步骤五：利用步骤四中计算获得的N个辐射强度场，计算获得半透明介质试件的无涂层一侧边界上的频域复半球反射信号估计值