浑浊介质中激光侧向散射实验与仿真研究

贺文迪 Wendi He,胡淼 Miao Hu, 李鹏 Peng Li,黄从高 Conggao Huang,张平慧 Pinghui Zhang, 许蒙蒙 Mengmeng Xu, 周雪芳 Xuefang Zhou,杨国伟 Guowei Yang, 卢旸 Yang Lu,毕美华 Meihua Bi

ACTA PHOTONICA SINICA（2021）

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摘要

通过对M ie散射相位函数的累积概率密度插值获得散射角,建立了激光在浑浊介质中传输的蒙特卡罗仿真模型.借助模型研究了激光在均匀单分散聚苯乙烯浑浊介质中的多次散射现象,探究了不同光学厚度和散射相位函数的浑浊介质对激光多次散射的影响.在研究中控制5μm和10μm两种粒径聚苯乙烯颗粒的浓度,改变浑浊介质的光学厚度分别为2、5和8,进行了理论仿真和实验的二维侧向散射图像比对,发现相同介质条件下仿真与实验得到的散射光强衰减百分比差异均小于16％,散射光强曲线走势基本一致.仿真还能够提供不同散射阶次光强大小的分布情况,能准确分析多次散射的影响.

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关键词

Monte Carlo simulation, Multiple scattering, Turbid medium, Mie scattering

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