油雾粒子浓度变化对散射穆勒矩阵的影响

• 作者: 宋俊宏 肖作江 李英超 张肃 战俊彤 付强 姜羿帆
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 大气光学 Mueller矩阵分解 油雾环境 光学厚度 蒙特卡罗仿真
• 年，卷（期）: 2021,（23）
• 所属期刊栏目: 大气光学与海洋光学|Atmospheric Optics and Oceanic Optics
• 页码范围: 1-10
• 页数: 10页
• 分类号: O436.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.2301001

摘要

针对大气环境中颗粒物浓度检测问题,以油雾环境为研究对象,在经典Mie散射理论基础上,建立蒙特卡罗偏振散射模型,采用Stokes-Mueller矩阵分析方法研究Mueller矩阵元素的变化规律,并使用Mueller矩阵分解方法对图样进行讨论,通过分析Mueller矩阵元素中信息可以有效获取介质特性.基于采用光学厚度表征油雾浓度的方法,将实验测试和模拟仿真有机结合,以证明模型的正确性.结果 表明,随着光学厚度的增加,即浓度的增加,Mueller矩阵元素M11图样随之增大,非偏振光学特征不断增强;且Mueller矩阵分解出的散射退偏矩阵强度值不断增大,散射退偏能力增强.该方法可更直观地判别不同浓度的颗粒物介质特征,达到可视化的效果,为大气颗粒物浓度的检测提供理论基础及测试新方法.