为研究偏振光子在自由空间的传播特性,将大气视作分层介质,提出了“虚粒子”的概念:它处于两层大 气的分界面上,只改变光子的步长而不改变其传播方向和偏振态,从而建立了偏振光子的多层大气Mie散射模型。 基于该模型,对偏振光子在多层大气中的传播过程作了Monte Carlo模拟。模拟结果表明,该模型可 以清晰地揭示各种大气传输过程中光子偏振态的变化及其规律,因而能够为自由空间量子通信及其它基于 偏振光大气传播的相关研究提供支持。
偏振光子 多层大气模型 Mie散射 虚粒子 polarized photons multilayered atmosphere model Mie scattering virtual particles
建立了偏振光空间传输前向散射的物理模型。对各向同性散射介质, 在非相干性假设条件下, 导出了偏振光双散射和多散射前向散射的有效Mueller矩阵, 给出了偏振光Mie散射前向有效Mueller矩阵各矩阵元之间的对称性关系, 即Mueller矩阵的16个矩阵元中只有7个是独立的, 其他9个矩阵元通过组合及一定角度的旋转即可得到。利用Monte Carol方法模拟了偏振光在空间传输10 km的前向散射的有效Mueller矩阵, 模拟结果表明各矩阵元存在一定的对称性关系, 与基于本模型导出的偏振光前向散射的有效Mueller矩阵元具有较好的一致性。
前向散射 Mueller矩阵 Monte carol方法 Stokes矢量 scattering Mueller matrix Monte Carlo method Stokes vector
