大氣傳輸及目標反射對圓偏振光特性影響研究

趙幀娜， 羊 毅， 王建洲， 滕云鵬， 李成杰， 沈兆國， 孫 軍

(1.光電控制技術重點實驗室，河南 洛陽 471000；2.中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所，河南 洛陽 471000；3.西安重裝渭南光電科技有限公司，陜西 渭南 714000； 4.南開大學物理科學學院，天津 300071)

大氣傳輸及目標反射對圓偏振光特性影響研究

趙幀娜1,2， 羊 毅2， 王建洲3， 滕云鵬2， 李成杰2， 沈兆國2， 孫 軍4

(1.光電控制技術重點實驗室，河南 洛陽 471000；2.中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所，河南 洛陽 471000；3.西安重裝渭南光電科技有限公司，陜西 渭南 714000； 4.南開大學物理科學學院，天津 300071)

主要對大氣傳輸及目標反射對偏振光的特性影響進行研究，以蒙特卡羅方法為基礎，采用斯托克斯-穆勒形式，依據Mie散射理論及偏振雙向反射函數模型，追蹤每個光子的偏振態變化，最后統計分析變化后偏振光的斯托克斯矢量和偏振信息。依據所建立的模型進行仿真，仿真結果表明，當能見度為23 km，距離為100 km，目標折射率為1.44+5.23i，表面粗糙度為0.1 mm時，大氣傳輸對光偏振特性影響較小，而目標反射的影響較大，在接收端圓偏振光退偏為橢圓偏振光。

激光測距； 偏振特性； 大氣傳輸； 目標反射； 斯托克斯矢量

0 引言

在機載激光測距系統中，小型載荷能夠為系統提供更大的可用空間，而且風險相對較小、成本較低。利用光的偏振特性對激光測距機的光學接收和發射天線進行合置，可以減小光學天線的體積及重量，實現測距機系統的小型化。由于遠程測距過程中光的偏振特性會發生變化，進而影響測距機性能，所以有必要對偏振輻射大氣傳輸及典型目標的偏振特性進行研究。……