留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

红外圆偏振光透雾性能分析

曾祥伟 褚金奎 康维东

曾祥伟, 褚金奎, 康维东. 红外圆偏振光透雾性能分析[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1204002-1204002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1204002
引用本文: 曾祥伟, 褚金奎, 康维东. 红外圆偏振光透雾性能分析[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1204002-1204002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1204002
Zeng Xiangwei, Chu Jinkui, Kang Weidong. Analysis on fogging performance of infrared circularly polarized light[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(12): 1204002-1204002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1204002
Citation: Zeng Xiangwei, Chu Jinkui, Kang Weidong. Analysis on fogging performance of infrared circularly polarized light[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(12): 1204002-1204002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1204002

红外圆偏振光透雾性能分析

doi: 10.3788/IRLA201746.1204002
基金项目: 

国家自然科学基金(E51675076,E51505062,E51305057,E51321004)

详细信息
    作者简介:

    曾祥伟(1990-),男,博士生,主要从事红外偏振方面的研究。Email:zengxw163@163.com

  • 中图分类号: TN211

Analysis on fogging performance of infrared circularly polarized light

  • 摘要: 雾对红外系统的探测性能有一定影响,圆偏振光在雾中传输时具有优良的保偏性和持久性,为解决雾的红外遮蔽问题提供了新思路。分析雾对红外光波的衰减是由吸收和散射共同作用;阐述了圆偏振光透雾是由圆偏振光波螺旋性的随机化速率缓慢和圆偏振光子在传播方向的随机化速率缓慢共同作用,致使圆偏振光受雾滴的光散射影响较小;结合圆偏振透雾机理和大气光谱特征,探究雾中目标检测的优化波段,研究表明:在近红外波段的0.78~1.1 m、1.48~1.56 m、1.63~1.86 m、2.03~2.18 m、2.39~2.5 m和中红外波段的3.6~4.15 m,适宜采用圆偏振成像技术提高红外系统透雾性能,长红外波段,雾滴的光吸收占总消光的比例增大,已不宜采用圆偏振成像技术来提高红外系统的透雾性能。最后,分析了红外圆偏振透雾技术的特点,并对深入研究提出了建议。
  • [1] Hu Biru, Wu Wenjia, Dai Mengyan, et al. Study on property of infrared obscure of artificial fog[J]. J Infrared Millim W, 2006, 25(2):131-134. (in Chinese)胡碧茹, 吴文健, 代梦艳, 等. 人造雾的红外遮蔽性能试验研究[J]. 红外与毫米波学报, 2006, 25(2):131-134.
    [2] Dumoulin J, Boucher V, Greffier F. Numerical and experimental evaluation of road infrastructure perception in fog and/or night conditions using infrared and photometric vision systems[C]//SPIE, 2009, 7453:74530T.
    [3] Van de Hulst H C. Light Sattering by Small Particles[M]. Toronto:General Publishing Company, 1957.
    [4] Shurcliff W A, Ballard S S. Polarized Light[M]. New York:D Van Nostrand, 1964:98-103.
    [5] MacKintosh F C, Zhu J X, Pine D J, et al. Polarization memory of multiply scattered light[J]. Physical Review B, 1989, 40(13):9342-9345.
    [6] Xu Min. Alfano R R. Circular polarization memory of light[J]. Physical Review E, 2005, 72(6):065601.
    [7] Chen Yanru, Wang Jiawang. Analysis and comparison of scattering property between linearly and circularly polarized light[J]. Chinese Journal of Quantum Electronics, 1997, 14(6):551-557.(in Chinese)陈延如, 王家旺.圆偏振光和线偏振光散射特性分析与比较[J]. 量子电子学报, 1997, 14(6):551-557.
    [8] Kim A D, Moscoso M. Backscattering of beams by forward-peaked scattering media[J]. Optics Letters, 2004, 29(1):74-76.
    [9] Macdonald C, Meglinski I. Backscattering of circular polarized light from a disperse random medium influenced by optical clearing[J]. Laser Physics Letters, 2011, 8(4):324-328.
    [10] Sun P, Ma Y, Liu W, et al. Experimentally determined characteristics of the degree of polarization of backscattered light from polystyrene sphere suspensions[J]. Journal of Optics, 2013, 15(5):055708.
    [11] Yu Yang, Fan Zhiguo, Xu Shaohan, et al. Study on helicity flip of backscattered circular polarized light[J]. Chinese Journal of Lasers, 2015, 42(11):1113004. (in Chinese)于洋, 范之国, 徐少罕, 等. 圆偏振光的后向散射旋性反转特性分析[J]. 中国激光, 2015, 42(11):1113004.
    [12] Van der Laan John David, Wright Jeremy B. Evolution of circular and linear polarization in scattering environments[J]. Optics Express, 2015, 23(25):31874-31888.
    [13] Deirmendjian D. Scattering and polarization properties of water clouds and hazes in the visible and infrared[J]. Applied Optics, 1964, 3(2):187-196.
    [14] Al Naboulsi M. Fog attenuation prediction for optical and infrared waves[J]. Optical Engineering, 2004, 43(2):319-329.
    [15] Hutt Daniel L. Estimation of aerosol microphysical parameters from visible and infrared extinction measurements[C]//SPIE, 1996, 2828(1):503-514.
    [16] Segelstein D J. The complex refractive index of water[D]. Kansas:University of Missouri, 1981.
    [17] Shi Guangyu. Atmospheric Radiation[M]. Beijing:Science Press, 2007. (in Chinese)石广玉. 大气辐射学[M]. 北京:科学出版社, 2007.
  • [1] 王亚平, 周裕丰, 张宝华.  基于去雾增强和张量恢复的红外小目标检测 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210417-1-20210417-9. doi: 10.3788/IRLA20210417
    [2] 刘蒙, 张伟科, 黄立, 胡磊, 苏伟, 许单洁, 李勋龙.  高超声速飞行器红外波段及窗口选择(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20220161-1-20220161-7. doi: 10.3788/IRLA20220161
    [3] 李伟, 邵利民, 袁群哲.  黄海平流雾对8~12 μm波段红外辐射衰减的实验研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 704005-0704005(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0704005
    [4] 王辉, 王进, 李校博, 胡浩丰, 刘铁根.  一种基于圆偏光的偏振去雾成像优化方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1126001-1126001(5). doi: 10.3788/IRLA201948.1126001
    [5] 刘尊洋, 叶庆, 李修和, 邵立, 孙晓泉.  红外预警卫星直视地表波段选择及探测能力 . 红外与激光工程, 2018, 47(2): 204003-0204003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0204003
    [6] 黄达, 黄树彩, 赵炜, 陆屹.  天基光谱探测特征波段的选择 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 166-171. doi: 10.3788/IRLA201847.S117005
    [7] 金涛, 谢孟宇, 冀胡东, 吴丹丹, 郑继红.  扫描近场圆偏振光学显微镜 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1103003-1103003(5). doi: 10.3788/IRLA201746.1103003
    [8] 张爱武, 杜楠, 康孝岩, 郭超凡.  非线性变换和信息相邻相关的高光谱自适应波段选择 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 538001-0538001(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0538001
    [9] 赵慧洁, 李明康, 李娜, 丁昊, 蔡辉.  一种基于改进子空间划分的波段选择方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3155-3160.
    [10] 赵纪金, 李晓霞, 郭宇翔, 杨莉.  膨胀石墨体积膨胀率对红外遮蔽性能的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 434-437.
    [11] 张璇如, 王威, 向斌, 陆亚林.  基于半导体-金属相变材料的宽谱、偏振选择的红外光开关 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2787-2792.
    [12] 宋立伟, 白亚, 许荣杰, 李闯, 刘鹏, 李儒新, 徐至展.  圆偏振周期量级红外激光脉冲驱动产生太赫兹辐射 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2925-2928.
    [13] 许元男, 李军伟, 吴开峰, 毛宏霞, 董雁冰.  采用综合信噪比的中波光谱探测波段选择 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2126-2131.
    [14] 林群青, 宣益民, 韩玉阁.  含雾湿空气条件下地面目标热特征分析方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2120-2125.
    [15] 王蓉蓉, 吴振森, 张艳艳, 王明军.  太赫兹波段信号在雾中的传输特性研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2662-2667.
    [16] 汪剑波, 王佳欢, 陈新邑, 陈桂波, 孙贯成, 卢俊.  圆型厚屏频率选择表面的特性研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1463-1466.
    [17] 杜永成, 杨立, 张士成.  细水雾遮蔽红外辐射的数值分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 1967-1972.
    [18] 陈振跃, 王霞, 张明阳, 金伟其.  三波段大气传输红外偏振特性对比分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2299-2304.
    [19] 王艺婷, 黄世奇, 刘代志, 王百合.  一种新的基于目标检测的波段选择方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2294-2298.
    [20] 刘香翠, 程翔, 张良, 任丽娜, 郭建广.  烟幕对红外热像仪遮蔽效果的定量表征 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 37-42.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  326
  • HTML全文浏览量:  38
  • PDF下载量:  79
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-10
  • 修回日期:  2017-05-20
  • 刊出日期:  2017-12-25

红外圆偏振光透雾性能分析

doi: 10.3788/IRLA201746.1204002
    作者简介:

    曾祥伟(1990-),男,博士生,主要从事红外偏振方面的研究。Email:zengxw163@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(E51675076,E51505062,E51305057,E51321004)

  • 中图分类号: TN211

摘要: 雾对红外系统的探测性能有一定影响,圆偏振光在雾中传输时具有优良的保偏性和持久性,为解决雾的红外遮蔽问题提供了新思路。分析雾对红外光波的衰减是由吸收和散射共同作用;阐述了圆偏振光透雾是由圆偏振光波螺旋性的随机化速率缓慢和圆偏振光子在传播方向的随机化速率缓慢共同作用,致使圆偏振光受雾滴的光散射影响较小;结合圆偏振透雾机理和大气光谱特征,探究雾中目标检测的优化波段,研究表明:在近红外波段的0.78~1.1 m、1.48~1.56 m、1.63~1.86 m、2.03~2.18 m、2.39~2.5 m和中红外波段的3.6~4.15 m,适宜采用圆偏振成像技术提高红外系统透雾性能,长红外波段,雾滴的光吸收占总消光的比例增大,已不宜采用圆偏振成像技术来提高红外系统的透雾性能。最后,分析了红外圆偏振透雾技术的特点,并对深入研究提出了建议。

English Abstract

参考文献 (17)

目录

    /

    返回文章
    返回