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双球粒子对任意入射单波束及双波束的散射

韩国霞 韩一平

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双球粒子对任意入射单波束及双波束的散射

韩国霞, 韩一平

Scattering of bi-sphere arbitrarily illuminated by a single beam and a dual beam

Han Guo-Xia, Han Yi-Ping
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  • 基于广义Lorenz-Mie理论,研究了双介质球粒子对任意角度入射波束的散射.将入射波束用球矢量波函数展开,推导了双介质球形粒子对任意入射单波束的散射方程;将该方法进一步推广,研究了双波束任意入射时的情况.以Gauss波束为例,对以上理论进行了数值验证,比较分析了单波束及双波束任意入射时散射特性随入射方向、球心距等参数的变化关系.
    In the framework of the generalized Lorenz-Mie theory (GLMT), the scattering of arbitrarily incident shaped beam by dielectric bi-sphere is investigated. By expressing the incident beam with arbitrary incidence angle in terms of the spherical vector wave function, we derive the scattering equations of bi-sphere arbitrarily illuminated by a single beam, and then extend to the case of scattering of dual-beam. As an example, numerical computations for the scattered intensities of bi-sphere randomly irradiated by a single Gaussian beam and by two Gaussian beams are presented respectively after numerical verifications. In particular, the scattering properties for the two cases are compared and discussed theoretically in detail with respect to different parameters such as incident angle, center-center separation, etc.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60771039)资助的课题.
    [1]

    [1]Gouesbet G, Maheu B, Gréhan G 1988 J. Opt. Soc. Am. A 5 1427

    [2]

    [2]Onofri F, Gréhan G, Gouesbet G 1995 Appl. Opt. 34 7113

    [3]

    [3]Barton J P, Alexander D R, Schaub S A 1988 J. Appl. Phys. 66 1632

    [4]

    [4]Wu Z S, Guo L X, Wu C M 1998 Acta Opt. Sin. 18 682 (in Chinese) [吴振森、 郭立新、 吴成明 1998 光学学报 18 682]

    [5]

    [5]Barton J P, Alexander D R, Schaub S A 1988 J. Appl. Phys. 64 15

    [6]

    [6]Elsayed E M K, Steven C H, Peter W B 1994 Appl. Opt. 33 3308

    [7]

    [7]Li H Y, Wu Z S 2008 Acta Phys. Sin. 57 833 (in Chinese) [李海英、 吴振森 2008 物理学报 57 833]

    [8]

    [8]Liang C, Lo Y T 1967 Radio Sci. 2 1481

    [9]

    [9]Bruning J H, Lo Y T 1971 IEEE Trans. Anten. Propag. 19 378

    [10]

    ]Fuller K A, Kattawar G W, Wang R T 1986 Appl. Opt. 25 2521

    [11]

    ]Fuller K A 1991 Appl. Opt. 30 4716

    [12]

    ]Mishchenko M I, Mackowski D W 1994 Opt. Lett.19 1604

    [13]

    ]Mishchenko M I, Mackowski D W, Travis L D 1995 Appl. Opt. 34 4589

    [14]

    ]Mishchenko M I 1996 Opt. Lett. 21 623

    [15]

    ]Flatau P J, Fuller K A, Mackowski D W 1993 Appl. Opt. 32 3302

    [16]

    ]Videen G, Ngo D, Hart M B 1996 Opt. Commun. 125 275

    [17]

    ]Bai L, Wu Z S, Chen H, Guo L X 2005 Acta Phys. Sin. 54 2025 (in Chinese) [白璐、 吴振森、 陈辉、 郭立新 2005 物理学报 54 2025]

    [18]

    ]Liu L S, Ke H Y, Wu Z S, Bai L 2008 Front. Electr. Electron. Engng. Chin. 3 70

    [19]

    ]Han Y P, Zhang H Y, Han G X 2007 Opt. Express 15 735

    [20]

    ]Zhang H Y, Han Y P, Han G X 2007 J. Opt. Soc. Am. B 24 1383

    [21]

    ]Han G X, Han Y P 2008 J. Opt. Soc. Am. B 25 93374

    [22]

    ]Han G X, Han Y P 2009 Acta Phys. Sin. 58 6167 (in Chinese) [韩国霞、 韩一平 2009 物理学报 58 6167]

    [23]

    ]Edmonds A R 1957 Angular Momentum in Quantum Mechanics (Chap 4) (Princeton: Princeton University Press)

    [24]

    ]Doicu A, Wriedt T 1997 Appl. Opt. 36 2971

    [25]

    ]Tsang L, Kong J A, Shin R T 1985 Theory of Microwave Remote Sensing (New York: John Wiley & Sons)

    [26]

    ]Han Y P, Du Y G, Zhang H Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 4557 (in Chinese) [韩一平、 杜云刚、 张华永 2006 物理学报 55 4557]

    [27]

    ]Stein S Q 1961 Appl. Math. 19 15

    [28]

    ]Cruzan O R Q 1962 Appl. Math. 20 33

  • [1]

    [1]Gouesbet G, Maheu B, Gréhan G 1988 J. Opt. Soc. Am. A 5 1427

    [2]

    [2]Onofri F, Gréhan G, Gouesbet G 1995 Appl. Opt. 34 7113

    [3]

    [3]Barton J P, Alexander D R, Schaub S A 1988 J. Appl. Phys. 66 1632

    [4]

    [4]Wu Z S, Guo L X, Wu C M 1998 Acta Opt. Sin. 18 682 (in Chinese) [吴振森、 郭立新、 吴成明 1998 光学学报 18 682]

    [5]

    [5]Barton J P, Alexander D R, Schaub S A 1988 J. Appl. Phys. 64 15

    [6]

    [6]Elsayed E M K, Steven C H, Peter W B 1994 Appl. Opt. 33 3308

    [7]

    [7]Li H Y, Wu Z S 2008 Acta Phys. Sin. 57 833 (in Chinese) [李海英、 吴振森 2008 物理学报 57 833]

    [8]

    [8]Liang C, Lo Y T 1967 Radio Sci. 2 1481

    [9]

    [9]Bruning J H, Lo Y T 1971 IEEE Trans. Anten. Propag. 19 378

    [10]

    ]Fuller K A, Kattawar G W, Wang R T 1986 Appl. Opt. 25 2521

    [11]

    ]Fuller K A 1991 Appl. Opt. 30 4716

    [12]

    ]Mishchenko M I, Mackowski D W 1994 Opt. Lett.19 1604

    [13]

    ]Mishchenko M I, Mackowski D W, Travis L D 1995 Appl. Opt. 34 4589

    [14]

    ]Mishchenko M I 1996 Opt. Lett. 21 623

    [15]

    ]Flatau P J, Fuller K A, Mackowski D W 1993 Appl. Opt. 32 3302

    [16]

    ]Videen G, Ngo D, Hart M B 1996 Opt. Commun. 125 275

    [17]

    ]Bai L, Wu Z S, Chen H, Guo L X 2005 Acta Phys. Sin. 54 2025 (in Chinese) [白璐、 吴振森、 陈辉、 郭立新 2005 物理学报 54 2025]

    [18]

    ]Liu L S, Ke H Y, Wu Z S, Bai L 2008 Front. Electr. Electron. Engng. Chin. 3 70

    [19]

    ]Han Y P, Zhang H Y, Han G X 2007 Opt. Express 15 735

    [20]

    ]Zhang H Y, Han Y P, Han G X 2007 J. Opt. Soc. Am. B 24 1383

    [21]

    ]Han G X, Han Y P 2008 J. Opt. Soc. Am. B 25 93374

    [22]

    ]Han G X, Han Y P 2009 Acta Phys. Sin. 58 6167 (in Chinese) [韩国霞、 韩一平 2009 物理学报 58 6167]

    [23]

    ]Edmonds A R 1957 Angular Momentum in Quantum Mechanics (Chap 4) (Princeton: Princeton University Press)

    [24]

    ]Doicu A, Wriedt T 1997 Appl. Opt. 36 2971

    [25]

    ]Tsang L, Kong J A, Shin R T 1985 Theory of Microwave Remote Sensing (New York: John Wiley & Sons)

    [26]

    ]Han Y P, Du Y G, Zhang H Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 4557 (in Chinese) [韩一平、 杜云刚、 张华永 2006 物理学报 55 4557]

    [27]

    ]Stein S Q 1961 Appl. Math. 19 15

    [28]

    ]Cruzan O R Q 1962 Appl. Math. 20 33

  • [1] 魏涛, 张玉洁, 葛宏义, 蒋玉英, 吴旭阳, 孙振雨, 季晓迪, 补雨薇, 贾柯柯. 复合相位调控的波束转向可控反射型超表面. 物理学报, 2024, 73(22): 1-10. doi: 10.7498/aps.73.20240764
    [2] 黄若彤, 李九生. 太赫兹多波束调控反射编码超表面. 物理学报, 2023, 72(5): 054203. doi: 10.7498/aps.72.20221962
    [3] 刘紫玉, 亓丽梅, 道日娜, 戴林林, 武利勤. 基于VO2的波束可调太赫兹天线. 物理学报, 2022, 71(18): 188703. doi: 10.7498/aps.71.20220817
    [4] 李顺, 李正军, 屈檀, 李海英, 吴振森. 双零阶贝塞尔波束的传播及对单轴各向异性球的散射特性. 物理学报, 2022, 71(18): 180301. doi: 10.7498/aps.71.20220491
    [5] 白靖, 葛城显, 何浪, 刘轩, 吴振森. 椭圆波束对非均匀手征分层粒子的俘获特性研究. 物理学报, 2022, 71(10): 104208. doi: 10.7498/aps.71.20212284
    [6] 张娜, 赵健民, 陈克, 赵俊明, 姜田, 冯一军. 编码超构表面实现双波束独立可重构. 物理学报, 2021, 70(17): 178102. doi: 10.7498/aps.70.20210344
    [7] 宋忠长, 张宇, 魏翀, 杨武夷, 徐晓辉. 齿鲸生物声呐发射特性与波束调控研究. 物理学报, 2020, 69(15): 154301. doi: 10.7498/aps.69.20200406
    [8] 李晓楠, 周璐, 赵国忠. 基于反射超表面产生太赫兹涡旋波束. 物理学报, 2019, 68(23): 238101. doi: 10.7498/aps.68.20191055
    [9] 杨巨涛, 李清亮, 王建国, 郝书吉, 潘威炎. 双频双波束加热电离层激发甚低频/极低频辐射理论分析. 物理学报, 2017, 66(1): 019401. doi: 10.7498/aps.66.019401
    [10] 梁国龙, 陶凯, 王晋晋, 范展. 声矢量阵宽带目标波束域变换广义似然比检测算法. 物理学报, 2015, 64(9): 094303. doi: 10.7498/aps.64.094303
    [11] 杜云刚, 韩一平, 韩国霞, 李继军. 高斯波束致微粒旋转的理论研究. 物理学报, 2011, 60(2): 028702. doi: 10.7498/aps.60.028702
    [12] 张显斌, 施 卫. 基于可调谐准高斯波束太赫兹源的成像系统研究. 物理学报, 2008, 57(8): 4984-4990. doi: 10.7498/aps.57.4984
    [13] 李海英, 吴振森. 二维高斯波束对多层球粒子电磁散射的解析解. 物理学报, 2008, 57(2): 833-838. doi: 10.7498/aps.57.833
    [14] 王运华, 郭立新, 吴振森. 平行柱体对平面波/高斯波束电磁散射. 物理学报, 2007, 56(1): 186-194. doi: 10.7498/aps.56.186
    [15] 韩一平, 杜云刚, 张华永. 高斯波束对双层粒子的辐射俘获力. 物理学报, 2006, 55(9): 4557-4562. doi: 10.7498/aps.55.4557
    [16] 白 璐, 吴振森, 陈 辉, 郭立新. 高斯波束入射下串粒子的散射问题. 物理学报, 2005, 54(5): 2025-2029. doi: 10.7498/aps.54.2025
    [17] 吴 鹏, 韩一平, 刘德芳. 大粒子对高斯波束散射的数值模拟. 物理学报, 2005, 54(6): 2676-2679. doi: 10.7498/aps.54.2676
    [18] 韩一平. 一种求解任意入射波束的波束因子的方法. 物理学报, 2005, 54(11): 5139-5143. doi: 10.7498/aps.54.5139
    [19] 李芳昱, 唐孟希. 空间阵列的狭窄波束型引力辐射. 物理学报, 1987, 36(12): 1570-1582. doi: 10.7498/aps.36.1570
    [20] 鮑家善. 雙余隔平方式波束天線. 物理学报, 1953, 9(1): 45-56. doi: 10.7498/aps.9.45
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-06-29
  • 修回日期:  2009-07-27
  • 刊出日期:  2010-02-05

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