上海理工大学 能源与动力工程学院, 上海 200093
对两个纳米颗粒受超短激光照射时表面吸收光强的分布情况进行了研究.基于米散射理论和蒙特卡罗方法建立程序来模拟和追踪光子的运动轨迹,米散射理论主要用于确定光子的散射方向,运用兰贝特定律和解析解对模拟结果进行验证.通过对比材料为金和黑体时双颗粒的光强分布发现,颗粒的散射和激光照射宽度的增加会使颗粒相邻处的光强增大,颗粒底部的光强主要取决于颗粒的反照率大小以及散射光强的分布情况.
超短激光 Mie散射理论 散射 光强分布 ultrashort laser Mie scattering theory scattering distribution of light intensity 强激光与粒子束
2015, 27(8): 089004
1 哈尔滨工业大学 航天学院,黑龙江 哈尔滨,150001
2 哈尔滨工业大学 物理系,黑龙江 哈尔滨 150001
光学表面沾染是导致光学成像系统成像质量降低的重要因素之一。对光学表面被直径d=0.3 mm而颗粒间距不同的颗粒沾染的成像系统进行了测试,相应的分辨率值由奥林巴斯公司编写的软件HYRes 3.1给出。然后采用时域有限差分方法(FDTD)计算了相应的前向散射光强分布。结果表明,随着沾染颗粒间距的减小,前向散射光强的最大值在数值上变化不大,但位置更加远离成像面中心,而且光能更加集中于某些点上,分辨率随之减小;当颗粒间距达到一定值时,分辨率严重降低以致无法由软件读出,而前向散射光的最大值也迅速下降,且几乎位于成像面边缘。因此,在光学表面沾染量较小、不足以造成光能传输率明显改变的情况下,沾染颗粒衍射引起的光能分布的改变可以导致光学成像系统成像质量的降低。
空间光学 分辨率 时域有限差分 光强分布 颗粒沾染
1 哈尔滨工业大学航天学院 黑龙江,哈尔滨 150041
2 哈尔滨工业大学物理系,黑龙江,哈尔滨 150001
空间光通信系统天线表面的颗粒沾染能够导致光通信系统光学性能的变化。利用时域有限差分法（FDTD）建立了空间光通信系统天线表面沾染模型,考虑到空间光通信远场发射、远场接收的特点,在直接利用FDTD法得到近场光强分布的基础上,进行了近场-远场变换。实例计算表明,对于一定直径的微粒,当颗粒间距达到某一值时,近场光强分布为具有一定数值的直线。然后以此光强分布为参考,计算了微粒直径相同、入射波长不同时所对应的颗粒间距最大值。结果表明,rλ时,波长越长,对应的颗粒间距越大。在进行空间光通信系统的防护设计时,如果载波波长较长,应尽量减少光学表面大颗粒的形成。
光通信 光强分布 时域有限差分法 颗粒沾染
