激光与红外

作者：孙孟奇

单位：1.南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,江苏 南京 210044；2.南京信息工程大学 应急管理学院,江苏 南京 210044；3.南京信息工程大学 电子与信息工程学院,江苏 南京 210044；4.南京信息工程大学 减灾与应急管理研究院,江苏 南京 210044；5.中国科学院 中层大气和全球环境探测重点实验室,北京 100029；

关键词：太赫兹波;雪花状冰晶;离散偶极子近似;偏振特性

基金：国家自然科学基金项目(No.41905026)；江苏省自然科学基金项目(No.BK20170945)；南京信息工程大学人才启动基金项目(No.2016r028)；中国博士后科学基金第63批面上课题项目(No.2018M631554)；江苏省333高层次人才培养工程项目；江苏省高等教育教改立项研究课题项目(No.2023JSJG330)资助。

为探究太赫兹波下(15 THz,2524 THz,3437 THz)雪花状冰晶的偏振特性,利用离散偶极子近似法计算其线偏振度、圆偏振度和圆偏振光光强占比,并与相同等效半径的六角平板状冰晶进行对比。结果表明:雪花状冰晶的偏振特性依赖于粒子的等效半径、形状以及电磁波频率。在同一粒子尺寸下,3437 THz频率下雪花状冰晶粒子的偏振特性影响较大；在同一频段下,雪花状冰晶粒子的尺寸越大,偏振特性随散射角度的变化越显著,并且90°为散射角与偏振特性变化的一个分界点；若用六角平板状冰晶代替雪花状冰晶,在15 THz下将会远远低估其圆偏振度,而在3437 THz下其线偏振度将被高估。研究结果对深入理解太赫兹波与冰晶粒子相互作用的机理具有重要意义。

来源：2025年第7期

《激光与红外》期刊编辑部

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