人工微结构材料在激光照明条件下的散射特性研究

摘要

目标散射特性的研究是材质识别和探测的基础，对于低反射人工微结构材料，根据双向反射分布函数(BRDF)和偏振度的基本理论，建立散射特性的研究方案，并搭建了人工微结构材料在激光照明条件下的测量系统。
　　本文选用黑硅和黑金属铝为被测材料，测量了材料表面散射光的散射场分布和偏振特性，同时又分析了不同微结构产生偏振波动的机理，从而实现对黑硅和黑金属铝的鉴别和区分。
　　本文结果表明，微结构材料表面散射光的散射场分布虽然与随机粗糙表面的散射场分布有较大的不同，其 BRDF值随着测量参量的变化而变化，但不同的微结构材料的散射场分布相似，且反射值较低。反之，对于不同的微结构材料表面散射光的偏振能力在数值和分布上均具有明显的差异性。散射光的偏振曲线随着入射角和接收角的改变而产生变化，同时出现波峰和波谷，其幅度存在差别，并且黑金属铝的偏振能力强于黑硅，表现两种微结构材料的差异性。本文结果为人工微结构材料的探测与识别研究提供一定的理论和实验依据，同时也可对人工微结构材料在隐身、探测等领域中的应用提供一定参考。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第二章 光散射的基本理论

2.1 材质表面的统计描述

2.2 光散射的基本物理过程

2.3 散射问题的基本处理方法

2.4 散射光的偏振特性

2.5 本章小结

第三章 散射场的测量原理及实验系统的搭建

3.1 散射场的测量原理

3.2 实验设计

3.3 实验系统的搭建

3.4 实验中角度的转换

3.5 实验误差的控制

3.6 本章小结

第四章 不同微结构表面散射场的分析

4.1 入射角度对散射场分布的影响

4.2 反射能力不同时对散射场分布的影响

4.3 周期性不同时对散射场分布的影响

4.4 本章小结

第五章 不同微结构表面偏振特性的分析

5.1 不同姿态对偏振能力的影响

5.2 不同入射角对偏振能力的影响

5.3 微结构表面不同时的偏振能力对比分析

5.4 入射角度差异较大时偏振度的结果对比分析

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及科研成果