激光下圆锥体动态散斑的归一化时间相关函数研究

本文主要探讨了激光入射光束与圆锥体在垂直相对旋转情况下的动态散斑现象，这是一种由散射体运动引起的随时间变化的空间时间相关特性。动态散斑的研究对于理解光与物体相互作用的复杂行为至关重要，它不仅涉及光学几何结构，还与散射体的物理性质如旋转速度、曲率半径以及表面微观结构紧密相连。 作者首先定义了动态散斑，即由于散射体运动导致的散斑图案随着时间的变化。研究的重点在于激光照射下，当圆锥体绕其旋转轴进行旋转时，所产生的动态散斑的空间时间相关函数。通过理论分析，他们简化出了一种归一化时间相关函数，这种函数能够定量描述动态散斑的统计特性，揭示了这些特性与旋转速度、曲率半径和材料表面结构之间的关系。 具体实验中，作者对圆锥体在不同旋转速度下的动态散斑进行了测量，并针对聚四氟乙烯和硬铝两种材料进行了数值计算，对比它们在不同速度下的归一化时间相关函数。结果显示，随着旋转速度的增加，归一化时间相关函数的下降趋势加快。同时，硬铝材料的归一化时间相关函数下降速度相较于聚四氟乙烯更快，这反映了材料的光学性质差异对动态散斑的影响。 这篇论文的实验结果与理论预测相吻合，证明了理论模型的有效性。这项研究对于深入理解动态散斑现象、优化光学设计以及评估材料特性具有重要意义。通过对动态散斑时间相关函数的研究，可以应用于诸如光学通信、遥感技术、纳米材料表征等领域，尤其是在高速旋转系统中的散射信号处理和分析。