尾流气泡幕中光子传输时间Monte Carlo仿真

TJ630.1%U674; 目前关于尾流气泡幕的Monte Carlo仿真多用于光子散射方向,很少有学者研究光子传输时间的分布.文中基于Henyey-Greestein体散射函数,建立了一种水中脉冲激光的前向散射模型,基于该模型采用Monte Carlo方法仿真光子在气泡幕中的传输过程,得到光子在含有气泡幕的水体中的传输时间分布.并利用该模型分别对不同气泡幕厚度、气泡尺寸以及探测距离的光子传输时间进行仿真.仿真结果表明:气泡幕的厚度越大,光子在气泡幕中的传输时间越长,脉冲激光后沿的后移程度越大,表现为脉冲激光展宽变宽;气泡尺寸越大,气泡对光的散射程度越大,脉冲激光后沿的后移程度越大;随着激光光...

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Published in水下无人系统学报 Vol. 31; no. 6; pp. 864 - 870
Main Authors 闫林波, 张建生
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安工业大学基础学院,陕西西安, 710021 01.12.2023
Subjects
Henyey-Greestein function
Monet Carlo仿真
wake
尾流
Monet Carlo simulation
Henyey-Greestein函数
脉冲激光
bubble curtain
气泡幕
pulsed laser
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ISSN2096-3920
DOI10.11993/j.issn.2096-3920.202212003

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Summary:TJ630.1%U674; 目前关于尾流气泡幕的Monte Carlo仿真多用于光子散射方向,很少有学者研究光子传输时间的分布.文中基于Henyey-Greestein体散射函数,建立了一种水中脉冲激光的前向散射模型,基于该模型采用Monte Carlo方法仿真光子在气泡幕中的传输过程,得到光子在含有气泡幕的水体中的传输时间分布.并利用该模型分别对不同气泡幕厚度、气泡尺寸以及探测距离的光子传输时间进行仿真.仿真结果表明:气泡幕的厚度越大,光子在气泡幕中的传输时间越长,脉冲激光后沿的后移程度越大,表现为脉冲激光展宽变宽;气泡尺寸越大,气泡对光的散射程度越大,脉冲激光后沿的后移程度越大;随着激光光源与气泡幕的距离变大,光子传输时间表现为整体向后平移,其脉冲宽度及峰值强度变化不大.根据探测器探测到光子的起止时间和光子数的峰值变化可以反映出尾流的特性,从而实现尾流的精确定位、识别与测量.
ISSN:2096-3920
DOI:10.11993/j.issn.2096-3920.202212003