[发明专利]非均匀烟雾环境偏振传输特性实验与仿真的验证方法

摘要

非均匀烟雾环境偏振传输特性实验与仿真的验证方法，属于偏振传输探测领域,本发明针对非均匀烟雾环境，提出了一种偏振传输特性的实验与仿真的验证方法，该方法利用传统模拟均匀介质环境的蒙特卡洛程序，在实验测试中，通过实时测量沉降时间内光学厚度的方式，建立实验测试与模拟仿真中非均匀环境参数的联系，用理论的方法验证实验测试，使得非均匀烟雾环境下的偏振传输特性模拟仿真得以实现，增加了测试准确性，为非均匀环境下的偏振传输特性测试提供理论依据。

主权项

1.非均匀烟雾环境偏振传输特性实验与仿真的验证方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、开启激光器(1)，发射光束依次经过准直系统(2)、滤光片(3)入射到线偏振片(4)，通过调节线偏振片(4)角度获得水平偏振光，水平偏振光经过烟雾环境模拟系统(6)后入射到分光棱镜(7)，经由分光棱镜(7)分成两路光束，且每路光束的光强度均相同，在其中一路光束的传播方向上设置有光功率计(8)，在另一路光束的传播方向上设置有偏振态测量仪(9)；步骤二、开启光功率计(8)，测量烟雾环境模拟系统(6)未充入烟雾时光强度；步骤三、在烟雾环境模拟系统(6)内沿光线传输方向上放置粒度仪，烟雾发生器向烟雾环境模拟系统(6)中充入烟雾，由烟雾环境模拟系统(6)中的风扇搅拌均匀，并由粒度仪测量烟雾环境模拟系统(6)中充入烟雾的粒径参数；步骤四、排空烟雾环境模拟系统(6)中烟雾，移除烟雾环境模拟系统(6)中的粒度仪，重复步骤三，并重新向烟雾环境模拟系统(6)中充入烟雾，待烟雾搅拌均匀后，由光功率计(8)和偏振态测量仪(9)分别记录出射光束的光强值和偏振度的变化情况，待光功率计(8)测量的光强值稳定后，停止实验操作；步骤五、截取光功率计(8)在光强值非稳定状态下测量的采样时间下的光强值，则采样时间内烟雾环境模拟系统(6)中产生的烟雾为非均匀烟雾环境，并由充烟雾前的光强值I_o和充烟雾后的光强值I计算在此采样时间下的光学厚度τ，如下所示：步骤六、根据烟雾发生器产生烟雾的成分，查找折射率表，找到对应烟雾的折射率，将激光器(1)发射的激光波长、入射偏振光的偏振态、烟雾介质的折射率、粒度仪测得的粒径及在相应采样时间下对应的光学厚度值依次输入到蒙特卡洛模拟程序中，用于计算机模拟在相应采样时间下的偏振度值；步骤七、分别绘制实验条件下偏振态测量仪(9)测得的及蒙特卡洛方法仿真计算下得到的采样时间与偏振度的关系曲线，进行对比；步骤八、调节步骤一中线偏振片(4)的角度，用于产生不同偏振态的入射线偏振光，重复步骤二到步骤七，或在步骤一中线偏振片(4)后放入四分之一波片(5)，用于产生圆偏振光/椭圆偏振光，再重复步骤二到步骤七，用于不同线偏光、圆偏振光/椭圆偏振光经非均匀烟雾介质后的偏振传输特性实验与计算机仿真的验证。