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随机簇团光散射及激光大气传输、探测研究的开题报告
开题报告
一、研究背景及意义
随机簇团光散射是指在大气中存在着分散的、随机分布的多个云团、雾团等微观粒子，当强光穿过大气中这些云团、雾团时，由于随机分布，会导致多次反射、散射、折射等现象，从而导致光线路经变化，最终形成多个方向的散射光。该现象与大气模式及大气传输模型引起的光学失真有关，是目前大气光学研究领域的前沿问题之一。
激光大气传输以及探测是指利用激光束对大气环境中的目标进行探测和测量。由于大气散射、吸收和折射等因素，激光束在传输过程中往往会损失很多能量，从而影响探测和测量的精度和可靠性。为了更好地应用激光技术进行大气探测和测量，需要开展相关激光大气传输和探测研究。
本研究旨在探讨随机簇团光散射及激光大气传输、探测的相关理论和方法，并分析其在实际应用中的问题与挑战，为相关领域的进一步研究和应用提供理论和技术支撑。
二、研究内容和方法
1.研究随机簇团光散射的理论模型和数值模拟方法，在不同大气环境下计算散射光场的分布规律和光学失真因素。
2.研究激光大气传输的理论模型和数值模拟方法，分析激光束在大气传输过程中的能量损失、扩散和波前畸变等因素。
3.利用激光技术进行实验测量，验证理论模型和数值模拟的准确性和可靠性。
4.分析随机簇团光散射及激光大气传输、探测在实际应用中的问题与挑战，探讨相应的解决方法和技术。
三、预期成果与创新性
1.建立随机簇团光散射和激光大气传输的理论模型，并开发相应的数值模拟计算方法，分析大气传输模型引起的光学失真因素，从理论上指导相关技术的应用和优化。
2.通过实验验证理论模型和数值模拟的准确性和可靠性，提高相关技术的应用效果和精度。
3.发现并解决相关技术应用中的问题，提高应用可行性和稳定性。
4.为相关领域的进一步研究和应用提供理论和技术支撑。
四、研究计划
1.前期调研：阅读相关文献和研究资料，了解随机簇团光散射和激光大气传输的基本理论和技术，并确定研究方向和方法。
2.理论模型与数值模拟：基于前期调研结果，建立随机簇团光散射和激光大气传输的理论模型，并通过数值模拟计算，分析光学失真因素以及能量损失、扩散和波前畸变等因素。
3.实验验证：利用激光技术进行实验测量，验证理论模型和数值模拟的准确性和可靠性。
4.应用分析与优化：分析随机簇团光散射及激光大气传输、探测在实际应用中的问题与挑战，探讨相应的解决方法和技术。
5.撰写论文：根据研究成果，撰写相关论文和技术报告。
五、参考文献
1.吴伟等.激光大气传输与探测技术及应用.科学出版社，2018
2.刘显才.随机簇团光散射的研究进展及其在大气气溶胶探测中的应用.光学精密工程.2018
3.廖肖强等.基于动态光学模型的激光雷达地形测量技术研究.光学精密工程.2019
4.张森森等.压缩拍速激光散斑成像原理及其在空气动力学实验中的应用.光学精密工程.2020