折射率是基于Mie理论的前向散射法颗粒测量中的重要参数。为了减小颗粒测量误差，在Mie理论、Debye级数展开以及夫琅禾费衍射理论基础上，分析了相对折射率对散射光能分布的影响方式，揭示散射光能分布宽度随相对折射率的变化呈周期振荡特性，并得到该振荡的经验公式；解释了散射光能分布随相对折射率变化的原因，实验验证结果表明，散射光能随相对折射率变化呈周期振荡特性，振荡周期为π，振荡曲线上极小值对应反演结果更接近标称值。因此，在实际测量中，应尽量选择分散介质，使相对折射率对应的散射光能分布宽度处于振荡曲线的极小值点。

提出了基于CMOS图像传感器探测前向激光近轴的散射横面角和散射纵面角的概念. 使用CMOS采集了模拟气泡幕前向散射光动态图像序列，通过计算每帧灰度图像行和列像元均值将其可以用一个列向量和行向量表示，从而图像序列可以用一个图像序列矩阵描述. 实验模拟了压强0.005 MPa和0.01 MPa产生的气泡幕，通过计算两种压强产生的气泡幕前向光散射图像序列的横向灰度均值和纵向灰度均值，定性分析了100帧图像序列的灰度分布和演化特点，并定量分析了5帧连续图像的动态变化范围和相关性. 分析CMOS探测气泡幕前向散射光动态图像序列实验结果表明，随着压强增大，产生气泡幕尺度增大、密度增加、上升速度加快，导致图像序列横向和纵向散射光灰度变化范围增加，并且相邻图像帧之间变化波动幅度增大.