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分布式光纤传感技术及其应用 被引量:66
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作者 刘德明 孙琪真 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2009年第11期29-33,共5页
分布式光纤传感技术是近年来光纤传感领域的研究热点。介绍了该领域的研究成果,包括基于光纤后向散射光时域及频域反射技术、基于光纤瑞利散射偏振光时域反射、基于长距离光干涉技术的分布式光纤传感以及基于非同和全同光纤布拉格光栅... 分布式光纤传感技术是近年来光纤传感领域的研究热点。介绍了该领域的研究成果,包括基于光纤后向散射光时域及频域反射技术、基于光纤瑞利散射偏振光时域反射、基于长距离光干涉技术的分布式光纤传感以及基于非同和全同光纤布拉格光栅复用的准分布式光纤传感技术;论述了分布式光纤传感系统的工作原理、特点及性能;介绍了其在民用工程结构、航空航天、船舶工业、电力工业、石油化工业和医学等各个领域中的应用。 展开更多
关键词 分布式光纤传感 后向散射 偏振 光纤干涉 光纤光栅
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综合主动和被动微波数据监测土壤水分变化 被引量:34
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作者 李震 郭华东 施建成 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期481-484,T005,共5页
微波遥感测量上壤水分的方法主要分主动和被动两种,它们都是基于干燥土壤和水体之间介电常数的巨大差异。估算植被覆盖土壤表面土壤水分必须要考虑地表粗糙度和植被覆盖影响的问题。植被覆盖土壤表面的后向散射包括来自植被的体散射、... 微波遥感测量上壤水分的方法主要分主动和被动两种,它们都是基于干燥土壤和水体之间介电常数的巨大差异。估算植被覆盖土壤表面土壤水分必须要考虑地表粗糙度和植被覆盖影响的问题。植被覆盖土壤表面的后向散射包括来自植被的体散射、来自地表的面散射和植被与地表间的交互作用散射项。本研究建立了一个半经验公式模型,用来计算体散射项,综合时间序列的主动和被动微波数据,消除植被覆盖的影响,估算地表土壤水分的变化状况。并应用1997年美国SGP’97综合实验中的机载800m分辨率辐射计ESTAR数据计算表面反射系数,综合Radarsat的SCAN-SAR数据得到体散射项,然后,由NOAA/AVHRR和TM计算得到的DNVI值加权分配50m分辨率的体散射项,最后计算50m分辨率的表面反射系数的变化值,从而得到土壤水分的变化情况,验证数据表明该计算结果与实测值一致。 展开更多
关键词 后向散射 表面反射系数 土壤水分 植被 微波遥感
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基于“猫眼效应”的目标识别 被引量:32
3
作者 葛成良 黄志伟 +4 位作者 季云松 李国会 张卫 范国滨 梁正 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期632-634,共3页
 阐述了"猫眼效应"的基本原理,并在此基础上对"猫眼效应"进行了实验验证。实验结果表明,光电探测器的确存在"猫眼效应"。利用"猫眼效应"进行远距离的目标探测与识别能够简化系统并有效提高目...  阐述了"猫眼效应"的基本原理,并在此基础上对"猫眼效应"进行了实验验证。实验结果表明,光电探测器的确存在"猫眼效应"。利用"猫眼效应"进行远距离的目标探测与识别能够简化系统并有效提高目标探测识别的概率,对今后选取合适的方案进行空间目标捕获、跟踪和瞄准有一定的参考意义。 展开更多
关键词 “猫眼效应” 目标探测 目标识别 光电探测器
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L625激光雷达探测平流层气溶胶 被引量:23
4
作者 吴永华 胡欢陵 +2 位作者 周军 胡顺星 张民 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期1012-1015,共4页
介绍了一台用于探测平流层气溶胶的米氏散射激光雷达及其数据处理方法 ,其探测结果与美国SAGEⅡ卫星的结果基本一致。初步分析了 1991年~ 1998年期间平流层气溶胶消光系数和积分体后向散射系数的变化特征。
关键词 激光雷达 平流层 气溶胶
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光纤后向拉曼散射的温度特性及其应用 被引量:28
5
作者 刘天夫 张步新 +2 位作者 陈阳 陈晓竹 张在宣 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第9期695-700,共6页
利用波长为905nm,GaAS大功率半导体脉冲激光器为泵浦光源,采用光时域反射OTDR(OpticalTime-DomainReflectometry)技术,以及高速采样平均技术对芯径为50/125μm,1km长的G... 利用波长为905nm,GaAS大功率半导体脉冲激光器为泵浦光源,采用光时域反射OTDR(OpticalTime-DomainReflectometry)技术,以及高速采样平均技术对芯径为50/125μm,1km长的GI多模光纤的后向散射光光谱进行了分析与测量.着重研究了光谱成份中,强度仅为入射光强的10-8~10-9极其微弱的反斯托克斯散射光的温度特性及其应用—分布光纤温度传感系统. 展开更多
关键词 光导纤维 拉曼散射 温度特性
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基于颜色失真去除与暗通道先验的水下图像复原 被引量:30
6
作者 杨爱萍 郑佳 +1 位作者 王建 何宇清 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期2541-2547,共7页
水下图像成像过程与雾天图像虽然类似,但因水对光的选择性吸收和光的散射作用,水下图像存在颜色衰减并呈现蓝(绿)色基调,传统的去雾方法用于水下图像复原时效果欠佳。针对这类方法出现的缺点,该文根据先去除颜色失真后去除背景散射的思... 水下图像成像过程与雾天图像虽然类似,但因水对光的选择性吸收和光的散射作用,水下图像存在颜色衰减并呈现蓝(绿)色基调,传统的去雾方法用于水下图像复原时效果欠佳。针对这类方法出现的缺点,该文根据先去除颜色失真后去除背景散射的思路,提出一种新的水下图像复原方法。结合光在水中的衰减特性,提出适用于水下图像的颜色失真去除方法,并利用散射系数与波长的关系修正各通道透射率;另外,该文改进的背景光估计方法可有效避免人工光源、白色物体、噪声等影响。实验结果证明,该文方法在恢复场景物体原本颜色和去除背景散射方面效果良好。 展开更多
关键词 图像处理 颜色失真 背景散射 暗通道先验 透射率
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激光主动成像系统信噪比模型的研究 被引量:26
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作者 庞春颖 张涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期319-324,共6页
根据主动成像系统的成像过程,通过分析目标与背景的辐射特性、大气的后向散射特性、距离选通特性以及激光发射器和接收器的性能,建立了激光主动成像系统的信噪比模型。利用工作波长为0.532μm的固体激光器I、CCD相机以及基于CPLD技术设... 根据主动成像系统的成像过程,通过分析目标与背景的辐射特性、大气的后向散射特性、距离选通特性以及激光发射器和接收器的性能,建立了激光主动成像系统的信噪比模型。利用工作波长为0.532μm的固体激光器I、CCD相机以及基于CPLD技术设计的距离选通同步控制板,进行了距离选通激光主动成像实验。实验结果表明:理论模型与实际图像的信噪比平均误差为2.58 dB,证实了该模型的合理性。 展开更多
关键词 主动成像 信噪比 距离选通 后向散射
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凝视型水下激光成像后向散射光理论模型研究 被引量:18
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作者 黄有为 金伟其 +2 位作者 王霞 曹峰梅 王岭雪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1191-1197,共7页
建立了后向散射光在二维光敏面上能量分布的理论模型,结合典型水下激光成像系统,提出用像面表观衬比度来评价系统极限探测距离的方法,并推导了计算公式;通过选取水下激光成像系统的典型参量进行模拟计算,进一步讨论了系统主要组成部分... 建立了后向散射光在二维光敏面上能量分布的理论模型,结合典型水下激光成像系统,提出用像面表观衬比度来评价系统极限探测距离的方法,并推导了计算公式;通过选取水下激光成像系统的典型参量进行模拟计算,进一步讨论了系统主要组成部分的相对位置对像面表观衬比度分布的影响;得到像面表观衬比度与目标距离的关系曲线以及系统极限探测距离随海水衰减系数的变化曲线,从而估算出不同水质条件下系统的极限探测距离。模拟仿真数据与实际实验结果基本一致。 展开更多
关键词 成像系统 水下成像 凝视成像 后向散射 表观衬比度
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基于可调谐半导体激光器吸收光谱的高灵敏度甲烷浓度遥测技术 被引量:18
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作者 丁武文 孙利群 衣路英 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期42-50,共9页
讨论了一种新的高灵敏度甲烷遥测方法,利用可调谐激光二极管的调制光谱技术扫描甲烷的吸收峰,通过在测量光路中插入参考气池,增强低浓度情况下的吸收峰辨识能力,以提高甲烷浓度遥测信号的信噪比.此外,可以将激光器的中心波长锁定至气体... 讨论了一种新的高灵敏度甲烷遥测方法,利用可调谐激光二极管的调制光谱技术扫描甲烷的吸收峰,通过在测量光路中插入参考气池,增强低浓度情况下的吸收峰辨识能力,以提高甲烷浓度遥测信号的信噪比.此外,可以将激光器的中心波长锁定至气体吸收峰的峰值位置从而使仪器工作于吸收峰锁定模式,进行甲烷浓度的连续监测.实验结果表明,在测量距离分别为10 m和20 m时,周围环境中的甲烷积分浓度探测极限可以分别达到5 ppm·m和16 ppm·m.在吸收峰锁定工作模式下,系统在37 m距离处具有22 ppm·m的检出限,并可以监测甲烷浓度的快速变化. 展开更多
关键词 波长调制光谱 遥测 可调谐激光 背向散射
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基于SAR的海上溢油监测最佳探测参数分析 被引量:18
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作者 邹亚荣 梁超 +2 位作者 陈江麟 崔松雪 郎姝燕 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期36-44,共9页
基于SAR数据,在后向散射系数计算的基础上,从波段、极化方式、入射角等方面开展了海上溢油监测参数分析,结果表明:基于SAR的海上溢油监测,从波段分析,X波段与C波段较L波段更适合监测海上溢油;从极化方式分析,VV极化较HH,HV极化更适合... 基于SAR数据,在后向散射系数计算的基础上,从波段、极化方式、入射角等方面开展了海上溢油监测参数分析,结果表明:基于SAR的海上溢油监测,从波段分析,X波段与C波段较L波段更适合监测海上溢油;从极化方式分析,VV极化较HH,HV极化更适合监测海上溢油;从入射角分析,在计算溢油与海水临界值时,经多次实验,位于远入射角的疑似溢油不易与海水分离,而相对近入射角的疑似溢油较容易与海水分离。ALOS PALSAR影像的入射角约为23°~43°,COS-MO-SlyMed入射角为32°~35°,易于将海水与溢油分离的入射角大致为23°~35°。 展开更多
关键词 SAR 海上溢油 入射角 波段 后向散射
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Determining particle size distribution and refractive index in a two-layer tissue phantom by linearly polarized light 被引量:13
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作者 邓勇 鲁强 骆清铭 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2006年第1期45-48,共4页
We report a new method for measuring particle size distribution (PSD) and refractive index of the top layer ill a two-layer tissue phantom simulated epithelium tissue by varying the azimuth angle of incident linearl... We report a new method for measuring particle size distribution (PSD) and refractive index of the top layer ill a two-layer tissue phantom simulated epithelium tissue by varying the azimuth angle of incident linearly polarized light. The polarization gating technique is used to decouple the single and multiple scattering components in the returned signal. The theoretical model based on Mie theory is presented and a nonlinear inversion method -floating genetic algorithm - is applied to inverting the azimuth dependence of component of polarization light baekscattered. The experiment results demonstrate that the size distribution and refractive index of the scatters of the top layer can be determined by measuring and analyzing the differential signal of the parallel and perpendicular components from a two-layer tissue phantom. The method implies to detect precancerous changes in human epithelial tissue. 展开更多
关键词 backscattering Genetic algorithms Mathematical models Particle size analysis Refractive index
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不同气溶胶环境中相干激光雷达回波特性 被引量:16
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作者 董骁 胡以华 +1 位作者 徐世龙 刘豪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-9,共9页
基于Mie散射理论,给出了利用半解析蒙特卡罗法模拟气溶胶粒子对水平线偏振激光后向散射的主要过程;基于气溶胶和云的光学特性库,选择了4种典型环境、5种典型气溶胶组分和3种湿度条件,分别计算了1.5μm和2.0μm波段处后向散射回波的退偏... 基于Mie散射理论,给出了利用半解析蒙特卡罗法模拟气溶胶粒子对水平线偏振激光后向散射的主要过程;基于气溶胶和云的光学特性库,选择了4种典型环境、5种典型气溶胶组分和3种湿度条件,分别计算了1.5μm和2.0μm波段处后向散射回波的退偏度、偏振度和回波光子数,得到了后向散射光的偏振特性随各组分粒径的变化规律以及各气溶胶环境的后向散射激光回波特性,并分析了不同环境下达到相同探测性能时所需的激光功率比,为远距离高精度相干激光雷达系统的设计和分析提供了参考。 展开更多
关键词 大气光学 相干激光雷达 气溶胶 后向散射 蒙特卡罗方法
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高能原电子能量与金属的有效真二次电子发射系数的关系 被引量:14
13
作者 谢爱根 裴元吉 +1 位作者 孙红兵 王荣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1059-1062,共4页
 提出有效真二次电子发射系数的概念,并从理论上论述了高能原电子的能量与金属的有效真二次电子发射系数的关系,然后用实验数据证明了该理论的正确性,最后对结果进行了讨论。得到了如下结论:不同入射能量的高能原电子轰击同一个金属发...  提出有效真二次电子发射系数的概念,并从理论上论述了高能原电子的能量与金属的有效真二次电子发射系数的关系,然后用实验数据证明了该理论的正确性,最后对结果进行了讨论。得到了如下结论:不同入射能量的高能原电子轰击同一个金属发射体时,它们的有效真二次电子发射系数与高能原电子入射能量之积近似为一个常量,有效真二次电子发射系数与高能原电子入射能量成反比。 展开更多
关键词 二次电子 入射能量 金属 有效真二次电子发射系数
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基于分布式光纤振动传感原理的电力电缆故障定位技术研究 被引量:16
14
作者 周正仙 田杰 +2 位作者 段绍辉 徐帮联 王晓华 《光学仪器》 2013年第5期11-14,共4页
研究一种基于分布式光纤振动传感原理和电缆局部放电原理的电力电缆故障定位技术。通过在电缆上施加高压脉冲,使得电缆上有故障的位置产生局部放电,从而产生振动信号。并将放电脉冲信号同步传输给分布式光纤振动监测系统。通过分布式光... 研究一种基于分布式光纤振动传感原理和电缆局部放电原理的电力电缆故障定位技术。通过在电缆上施加高压脉冲,使得电缆上有故障的位置产生局部放电,从而产生振动信号。并将放电脉冲信号同步传输给分布式光纤振动监测系统。通过分布式光纤振动传感技术来探测电缆沿线放电产生的振动信号,并对振动信号进行定位。将该故障定位技术应用于电力电缆沿线上监测电缆故障的状态分布,并进行试验验证。实验结果表明,该系统可实现监测多回路30km电缆线路的故障分布状况,并对故障点进行准确定位。 展开更多
关键词 分布式光纤传感 后向散射 电力电缆 故障定位
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裸地散射特性分析 被引量:7
15
作者 汤明 《电波科学学报》 EI CSCD 1994年第4期69-75,共7页
本文详细地研究了裸地(农用耕地)的散射特性。根据实验现象提出了新的散射系数与入射角关系模型,与实验数据获得了很好的吻合性。通过分析裸地散射系数的雷达参数(入射角、极化、频率)和地面参数(粗糙度、土壤湿度)的响应特性,... 本文详细地研究了裸地(农用耕地)的散射特性。根据实验现象提出了新的散射系数与入射角关系模型,与实验数据获得了很好的吻合性。通过分析裸地散射系数的雷达参数(入射角、极化、频率)和地面参数(粗糙度、土壤湿度)的响应特性,得到微波遥感土壤湿度时的最佳工作参数。 展开更多
关键词 裸地 散射 地面散射 微波遥感
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Envisat-1双极化雷达数据建模及应用 被引量:15
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作者 李震 陈权 任鑫 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期777-782,共6页
根据欧空局Envisat-1卫星上ASAR传感器的系统参数和双极化特点,利用AIEM模型模拟,建立了裸露地表同极化后向散射模型和粗糙度参数计算模型。前者把同极化总后向散射系数表达成入射角和两个地表参数(土壤水分和粗糙度)的函数;后者给出了... 根据欧空局Envisat-1卫星上ASAR传感器的系统参数和双极化特点,利用AIEM模型模拟,建立了裸露地表同极化后向散射模型和粗糙度参数计算模型。前者把同极化总后向散射系数表达成入射角和两个地表参数(土壤水分和粗糙度)的函数;后者给出了用双极化雷达数据计算粗糙度的方法。把这两个模型结合,用于土壤水分反演,分别用模拟数据和实测数据验证,良好的结果证明了这两个模型的可靠性和实用性。双极化后向散射模型的建立,将为以后PALSAR(日本)和RADARSAT-2(加拿大)多极化雷达数据的应用打下基础。 展开更多
关键词 Envisat-1 ASAR 后向散射 AIEM 土壤水分
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光频域反射技术中激光相位噪声影响分析 被引量:15
17
作者 谢玮霖 董毅 +3 位作者 周潜 常乐 何浩 胡卫生 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期61-66,共6页
研究了光频域反射技术(OFDR)中因激光线宽有限而造成的激光相位噪声对系统性能的影响。理论推导了相位噪声的分布函数,仿真分析和实验测试了激光相位噪声与激光相干长度、反射信号强度之间的内在关联性。研究结果表明,激光相位噪声是OFD... 研究了光频域反射技术(OFDR)中因激光线宽有限而造成的激光相位噪声对系统性能的影响。理论推导了相位噪声的分布函数,仿真分析和实验测试了激光相位噪声与激光相干长度、反射信号强度之间的内在关联性。研究结果表明,激光相位噪声是OFDR中的重要噪声来源,影响着系统的测试精度和可测距离,当测试距离接近相干长度、链路中存在强的反射信号时,激光相位噪声的影响将更加严重、影响范围也将增加。因此,在OFDR的设计和应用中必须对激光相位噪声问题予以高度关注和设计考虑。 展开更多
关键词 散射 后向散射 光频域反射测量术 迈克耳孙干涉仪 激光线宽 激光相位噪声
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Commissioning of laser electron gamma beamline SLEGS at SSRF 被引量:15
18
作者 Hong-Wei Wang Gong-Tao Fan +13 位作者 Long-Xiang Liu Hang-Hua Xu Wen-Qing Shen Yu-Gang Ma Hiroaki Utsunomiya Long-Long Song Xi-Guang Cao Zi-Rui Hao Kai-Jie Chen Sheng Jin Yu-Xuan Yang Xin-Rong Hu Xin-Xiang Li Pan Kuang 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第7期103-114,共12页
The Shanghai Laser Electron Gamma Source(SLEGS)is a powerful gamma source that provides MeV gamma-ray beams for nuclear science and technology.It was developed as one of the 16 beamline stations in the Phase Ⅱ Projec... The Shanghai Laser Electron Gamma Source(SLEGS)is a powerful gamma source that provides MeV gamma-ray beams for nuclear science and technology.It was developed as one of the 16 beamline stations in the Phase Ⅱ Project of the Shanghai Synchrotron Radiation Facility.The slant-scattering mode is for the first time systematically employed in laser Compton scattering at SLEGS to produce energy-tunable quasi-monoenergetic gamma-ray beams.The SLEGS officially completed its commissioning from July to December 2021.Gamma rays in the energy range of 0.25-21.7 MeV with a flux of 2.1×10^(4)-1.2×10^(7) photons/s and an energy spread of 2-15% were produced during the test.This paper reports the results from commissioning the SLEGS beamline. 展开更多
关键词 SLEGS Laser Compton scattering Slant-scattering mode backscattering mode
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Effect of selected signals of interest on ultrasonic backscattering measurement in cancellous bones 被引量:12
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作者 LIU ChengCheng HAN HaiJie +1 位作者 TA DeAn WANG WeiQi 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS 2013年第7期1310-1316,共7页
This study examined how the signals of interest (SOI) effect on the backscattering measurement numerically based on 3-D finite-difference time-domain (FDTD) method. High resolution microstructure mappings of bovin... This study examined how the signals of interest (SOI) effect on the backscattering measurement numerically based on 3-D finite-difference time-domain (FDTD) method. High resolution microstructure mappings of bovine cancellous bones provided by micro-CT were used as the input geometry for simulations. Backscatter coefficient (BSC), integrated backscatter coefficient (IBC) and apparent integrated backscatter (AIB) were calculated with changing the start (L1) and duration (L2) of the SOl. The results demonstrated that BSC and IBC decrease as L1 increases, and AIB decreases more rapidly as L1 increases. The backscattering parameters increase with fluctuations as a function of L2 when L2 is less than 6 mm. However, BSC and IBC change little as L2 continues to increase, while AIB slowly decreases as L2 continues to increase. The results showed how the selections of the SOI effect on the backscattering measurement. An explicit standard for SOl selection was proposed in this study and short L1 (about 1.5 mm) and appropriate L2 (6 mm-12 mm) were recommended for the calculations of backscattering parameters. 展开更多
关键词 ultrasonic backscattering cancellous bone FDTD simulation signals of interest backscattering parameters
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脉冲宽度对云雾回波的影响研究 被引量:14
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作者 张京国 梁晓庚 +2 位作者 刘建新 牛青坡 唐俊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1422-1426,共4页
云雾后向散射会产生引发激光引信虚警的回波信号.基于蒙特卡罗法,对云雾散射回波进行了模拟仿真,并定量给出了云雾散射回波的波形、波峰位置、脉宽和峰值功率随发射脉冲宽度的变化规律.研究结果表明,回波峰值功率随着发射脉宽的增大而增... 云雾后向散射会产生引发激光引信虚警的回波信号.基于蒙特卡罗法,对云雾散射回波进行了模拟仿真,并定量给出了云雾散射回波的波形、波峰位置、脉宽和峰值功率随发射脉冲宽度的变化规律.研究结果表明,回波峰值功率随着发射脉宽的增大而增大,且当发射脉宽增大到50ns后趋于饱和,峰值功率将不随脉冲宽度的变化而变化;脉冲展宽的程度随发射脉宽的增大而减弱;发射脉宽对云雾散射回波波峰位置的影响较小.给出的回波信号模拟仿真结果可以为窄脉冲激光引信的目标识别以及探测阈值和脉冲宽度等参量的优化设计提供依据. 展开更多
关键词 激光引信 米氏散射 后向散射 脉冲宽度
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