烟颗粒对太赫兹波衰减特性的影响研究

太赫兹成像系统相对于普通红外线成像系统而言,其受温度和烟雾密度的影响较小,将其引入火场环境侦测中能较好地解决火场环境能见度低的问题。但太赫兹波在火场烟气环境中传播时,会受到烟颗粒的吸收和散射作用影响,造成其传播特性发生变化,因此有必要开展烟颗粒对太赫兹波衰减特性的影响研究。采用离散偶极子近似法进行模拟运算,结合烟颗粒分形凝聚体结构,研究了太赫兹波长为31.25~55.55μm、烟颗粒有效半径为0.05~3μm时,单个烟颗粒对太赫兹波的散射、吸收作用;对比分析了不同有效半径时烟颗粒散射场的分布。结果表明:烟颗粒的消光截面随入射波长的增加而减小,随烟颗粒有效半径的增加而增大;随着烟颗粒有效半径的增加,其前向散射逐渐增大,烟颗粒的分形凝聚体结构会使散射场呈不对称分布。