研究了一种用于塑料光纤阵列等距V形槽散射点加工方法。提出一种重力微压刀刻技术,理论分析了散射点光散射率与提供重力的砝码质量的关系。结果表明:V形槽散射点的光散射率随砝码质量的增大呈3/2幂指数增加。通过建立等距散射点均匀发光模型,理论推导了加工时各散射点所需的砝码质量计算公式。实验验证了V形槽散射点的光散射率与砝码质量的关系并得到了它们的关系曲线。采用通过砝码质量计算公式得到的参数,制作了亮度均匀度高于85%的单根等距散射点侧面发光塑料光纤,以及尺寸为180 mm×101 mm的等距散射点塑料光纤阵列背光板,亮度均匀度为90.9%。实验结果证明了重力微压刀刻技术制备塑料光纤阵列等距V形槽散射点的可行性。

塑料光纤(Plastic Optical Fiber, POF)纤芯散射点的形状和大小尺寸控制对基于半导体激光器(LD)和侧面发光POF的LCD背光源设计具有重要意义。研究了一种表面无损伤的POF纤芯散射点的激光打标方法, 基于非成像光学的边缘光线原理分析了激光打标制作POF纤芯散射点的二次聚焦过程, 推导出激光侧面入射在POF上表面时的焦点坐标的表达式计算式。实验研究了1.06 滋m波长激光在POF纤芯制作打标散射点时, 激光光束半径(打标聚焦透镜高度)、激光功率和重复打标次数对POF散射点形状和体积尺寸的影响。纤芯内散射点的检测采用650 nm激光的散射光相对光强分布进行检测, 通过显微照片的对比判断散射点的形状和尺寸。实验结果表明, POF纤芯散射点的形状决定于激光光束半径(打标聚焦透镜高度), 当聚焦透镜高度激光光束半径为束腰半径透镜焦距时, 可以得到光纤径向细而长的条散射点; 。当聚焦透镜高度小于聚焦透镜焦距时, 在POF上下两个表面附近形成漏斗状散射点。而随着激光功率增大和重复打标次数增加, 散射点的体积尺寸随着增加。单次打标时POF的激光损伤阈值约为80 W/mm2, 而要使POF散射点具有稳定的细长条状, 激光功率密度应大于140 W/mm2。

研究了一种侧面均匀发光聚合物光纤(POF)的制备方法,采用激光打标技术在POF侧面制作变栅距(VLS)光栅型散射点,建立了激光打标VLS散射点模型,该模型由深度很浅的表面凹坑和纤芯内分布着散射颗粒的散射区组成。理论推导出散射点相对散射光功率和VLS栅距的计算公式,分析了散射点的散射光功率随凹坑深度和颗粒密度的变化规律,以及不同散射点凹坑深度和不同POF侧面发光相对出射度下VLS栅距的分布规律。结果表明散射点凹坑深度的微小变化(微米量级)对散射点的散射光功率和VLS栅距的影响很大。当散射颗粒密度N<10 ⁵ mm ^-3时,散射点散射光功率变化不大;但是当N>10 ⁵ mm ^-3时,散射光功率变化明显。理论计算了不同散射点凹坑深度和不同相对出射度的VLS栅距分布曲线,并且通过实验验证了理论结果的正确性。通过调节激光打标功率,实验得到了亮度均匀度高于90%的侧面发光POF。

利用雷达探测弹道导弹特有的微多普勒特征是进行目标识别的新方法,而目标体上散射点的选取是影响微多普勒特征参数提取的关键因素之一。首先建立弹道导弹弹头运动模型并简要给出基于时频分析法的弹头目标的微多普勒特征参数提取方法,然后根据散射点位置不同将目标体上散射点分4类,而后通过仿真微多普勒特征参数的提取,进而研究特征参数随散射点的变化特性。仿真结果表明: 在导弹锥形的顶部、底部边沿、锥形面上选择总量小于9的散射点,可以有效地提取导弹的微动特征参数。随着散射点数量的增加,提取微动特征参数的难度也相应增加,甚至无法提取微动特征参数。

为研究光子在高散射媒质中的传输特性，将高散射媒质等效为离散的球形散射体集合。在蒙特-卡罗方法的基础上，提出一种新的椭圆算法来确定高散射媒质中散射点的分布。根据米氏散射理论和光子辐射输运方程，结合模拟解析得到的散射点的分布，不同粒径、不同光程下光子散射阶数的分布以及不同散射阶数的散射光强分布，从而实现光子在高散射媒质中动态特性的数值解析。数值解析结果表明光子在高散射媒质中的传输过程本质上是光子的复散射过程，这种数值解析方法能有效解析高散射媒质中光子从单散射到复散射全光程的动态传输特性。

提出一种设计导光板散射点的方法,通过对由该方法设计的样品进行光学性能测试,得到的结论是:该方法设计的导光板的光均匀度可以达到74.46%,由此表明这种导光板散射点的设计方法对于中小尺寸的导光板设计是可以借鉴的.