粗糙表面后向散射退偏特性的研究的综述报告.docx

粗糙表面后向散射退偏特性的研究的综述报告
随着光学装置精度的不断提高，对于表面粗糙度的要求也越来越高。表面粗糙度会对光学系统的性能、成像质量等产生影响，因此研究表面粗糙度的影响相当重要。本文将综合介绍粗糙表面后向散射退偏特性的研究进展。
粗糙表面后向散射退偏特性是指在面外入射光经过表面反射后，产生的后向散射现象以及这些散射光的偏振性质。粗糙表面后向散射退偏特性对于材料的表面粗糙度、光的波长、角度等有很大的依赖性。根据粗糙表面后向散射的偏振特性分为S（电场垂直于散射面，Normal），P（电场平行于散射面，Parallel），及其组合SP。本文主要讨论表面粗糙度对S和P偏振光的影响。
表面粗糙度的定义是表面的微观起伏大于光波长的距离。因此，当光波长小于表面粗糙度特定尺度（刻度）时，光反弹会出现大的角度分散现象。这会导致散射光产生不同的波长分量而产生现象称为光谱偏离。当粗糙表面比光的波长更大时，就会产生被动受限于光源波长的偏离。
表面粗糙度对偏振光的影响与表面粗糙度的几何形状和分布密切相关。模拟和实验结果表明，S偏振光和P偏振光的反射散射特性取决于表面粗糙度的偏摆和厚度，折射率，及其在基体上的分布。根据Lambert表面散射模型，表面粗糙度的统计分布是表征粗糙表面反射和散射的一重要参数。例如，粗糙表面的主要谐波成分具有很强的方向性，因此它会显着影响后向散射意义下的光的偏振方向，甚至会破坏偏振的方向性。
此外，先前研究还发现，表面粗糙度的微观起伏会引起通信中的相位差错，因此对于精密光学器件和通信设备，表面粗糙度的要求非常高。为了克服此类问题，可以采用技术来处理表面以减少粗糙度的影响、降低表面反射以及改变偏振的速率和方向等。
为了研究表面粗糙度的影响，研究者们经常使用金属板模型、砂纸模型等带有微观起伏的模型来模拟表面粗糙度。研究发现，表面粗糙度的散射功率与角度呈反比例关系。当入射光角度越小时，反射光的散射功率就越大。同时，研究还表明，表面粗糙度在表面分布对偏振的影响密切相关。因此，研究粗糙表面偏振性需要重点考虑表面粗糙度的几何形状、分布、入射光的角度、波长等因素。
总之，表面粗糙度对精密光学器件和通信设备起到了至关重要的作用。本文对粗糙表面后向散射退偏特性的研究进行了综述，分析了表面粗糙度对S偏振光和P偏振光的影响，探讨了模拟和实验模型来研究表面粗糙度的影响。今后，研究者们可以进一步优化表面的粗糙度特性来更好的控制偏振光的特性，提高光学器件、通信等的性能。