【摘要】：為了研究多次散射效應下偏振光在含礦物質粒子海水中的傳輸特性,建立了一種基于蒙特卡羅法的矢量輻射傳輸模型.驗證了模型準確性,并利用該模型研究了礦物質粒子復折射率、粒子群平均半徑和入射光偏振狀態(tài)對傳輸特性的影響.模擬仿真結果表明,不同類型礦物質粒子中,較小復折射率實部的粒子,傳輸特性對復折射率實部變化的敏感性較大;較大復折射率實部的粒子,傳輸特性對復折射率實部變化敏感性較小.粒子復折射率的虛部是影響光波傳輸特性的另一重要因素,粒子的吸收性越大,其傳輸效果越差.隨著海水礦物質粒子群平均半徑變大,光波透射率降低,反射率增大.圓偏振光與自然光在含礦物質粒子海水中的傳輸特性相對接近,在海水中,透射率最高的是垂直偏振光,最差的是圓偏振光;反射率最大的是自然光,最小的是水平偏振光.其中水平偏振光傳輸特性受入射光入射角影響較大.
【圖文】：

散射后的Ｓｔｏｋｅｓ矢量為Ｓｏｕｔ＝Ｆ（Θ）Ｌ（－ｉ１）Ｓｉｎ（９）式中，Ｆ（Θ）為Ｍüｌｌｅｒ矩陣，，Ｌ（－ｉ１）為旋轉矩陣，作用是將入射光Ｓｔｏｋｅｓ矢量由入射子午面（入射光線和ｚ軸構成的平面）旋轉至散射平面．在散射平面上入射光碰見粒子產生散射，散射角度為Θ，再將散射平面上散射的Ｓｔｏｋｅｓ矢量旋轉至散射子午面上（散射光和ｚ軸構成的平面）．這樣就得到了散射后的Ｓｔｏｋｅｓ矢量（見圖１）．圖１矢量輻射傳輸散射過程模擬圖Ｆｉｇ．１Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｖｅｃｔｏｒｒａｄｉａｔｉｖｅｔｒａｎｓｆｅｒ對于在粒子隨機取向或球形假設條件下，散射光Ｓｔｏｋｅｓ矢量Ｓｏｕｔ第一分量Ｉｏｕｔ為Ｉｏｕｔ＝ＩｉｎＦ１１＋Ｑ·Ｆ１２ｃｏｓ２ｉ１－Ｕ·Ｆ１２ｓｉｎ２ｉ１（１０）式中Ｉｉｎ為入射光Ｓｔｏｋｅｓ矢量Ｓｉｎ第一分量，ｉ１為入射子午面與散射平面夾角，Ｆ１２為Ｍüｌｌｅｒ矩陣Ｆ（Θ）第一行第二列元素．其最大值求取方法為Ｉｏｕｔ，ｍａｘ＝ｍａｘ（ＩｉｎＦ１１（Θ）＋Ｑ２i幔眨

本文編號：2576418