任意形状凸粗糙物体高斯光束相干散射研究

研究了任意形状凸粗糙物体对高斯光束的相干散射特性。由平面波谱展开法推导出粗糙面高斯波束散射场表达式,并根据物理光学近似和稳相法原理得到相干散射截面的理论公式。与平面波解不同的是,在公式中引入了波束因子这一表征波束作用的重要参量,该参量与束腰半径、束腰中心与物体中心距离和物体照射面积以及入射、散射方向有关。最后数值计算了1.06 μm激光波束对粗糙球的散射,分析了波束因子,介电常量和极化状态对红外激光相干散射截面的影响,重点讨论了波束因子的变化规律。分析表明,当波束半径远大于物体尺寸时,波束入射的结果可退化到平面波情况。