随机粗糙面的光散射特性的理论研究

论文摘要

随机粗糙面散射特性是可探测和识别的,许多理论和工程上的问题都需要对粗糙面的散射问题进行研究。本文从理论上对二维随机粗糙面的光散射特性进行了研究。论文首先阐述了课题的背景、意义及国内外发展现状。通过分析随机粗糙面的相关参数,并从惠更斯原理出发,利用已有的散射理论基尔霍夫近似,也就是切平面近似和驻留相位近似方法建立了二维随机粗糙面的一次散射模型,并考虑了遮蔽效应对散射系数的影响。分析了不同极化情况下,各相关参量对一次散射的散射系数的影响。在一次散射模型的基础上建立二次散射模型。提出了一种方法,将光波发生第一次散射后的散射波作为第二次散射的入射波,得出了随机粗糙面的二次散射系数。分析了各参量对含有二次散射的总散射系数的影响,并和一次散射进行对比分析。最后,将理论结果与他人实验结果进行了对比分析。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景、目的和意义
• 1.2 国内外相关研究现状和发展趋势
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 本文内容和结构安排
• 第2章 随机粗糙面的基础理论
• 2.1 粗糙面的形貌描述
• 2.2 描述随机粗糙面的统计参量
• 2.2.1 高度起伏均方根
• 2.2.2 表面相关长度
• 2.2.3 功率谱密度
• 2.2.4 均方根斜率
• 2.3 粗糙面光散射近似解析方法
• 2.3.1 基尔霍夫近似方法
• 2.3.2 微扰法
• 2.4 本章小结
• 第3章 粗糙面的光散射
• 3.1 光的散射
• 3.2 粗糙面的散射
• 3.2.1 粗糙面一次散射模型的建立
• 3.2.2 一次散射的遮蔽函数
• 3.2.3 数值计算与分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 粗糙面的二次散射
• 4.1 粗糙面二次散射模型的建立
• 4.2 二次散射的遮蔽函数
• 4.3 数值计算与分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢