吴呈龙,唐晋生,王乐,亓协兴

(西南交通大学电磁场与微波技术研究所,成都　610031)

辐射雾对激光吸收特性的研究

吴呈龙,唐晋生*,王乐,亓协兴

(西南交通大学电磁场与微波技术研究所,成都610031)

摘要:为了得到辐射雾对激光的吸收特性,本文根据Maxwell-Garnett公式计算了高频条件下辐射雾中等效介电常数,然后由等效介电常数得到激光在雾中的吸收率,最后通过MATLAB平台进行数值模拟得出了直观的结果。结果表明,辐射雾对激光的吸收率与辐射雾中等效介电常数的虚部有关,且与其虚部成正比关系；辐射雾对激光的吸收率与辐射雾的可见度成正比；随着频率的增加,辐射雾对激光的吸收率迅速增大,在5THz时达到最大值,随后逐渐减小,最后趋于一个稳定值。

关键词:等效介电常数；吸收率；激光；辐射雾

1引言

雾是自然界中经常出现的一种天气现象,在水汽充足、微风及大气层稳定的情况下,气温接近零点,相对湿度达到100%时,空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中,使地面水平的能见度下降,这种天气现象称为雾。然而雾中的微粒对激光具有较强的吸收和散射作用,从而会导致激光的在传输过程中光强有很大程度衰减[1],限制了激光传输的距离,所以对激光在辐射雾中吸收特性的研究有着重要的现实意义。

目前对于激光在雾中传输能量吸收研究,国内外已经发表了许多文章[2-5],但是这些文章大多数都是通过米散射理论或者借助经验公式的计算而得出结果。……