主要研究光在大气、自然水体等含有大量随机分布散射颗粒的无序散射介质中传输时，受到颗粒散射和介质吸收的共同作用，对其传输路径、能量分布、偏振特性等创数特性的影响。我们在该领域开展的研究主要围绕着单个散射颗粒的散射特性以及无序散射介质的整体散射特性两个方面展开。

1、散射颗粒的散射特性研究

       主要针对大气、海洋等无序散射介质中广泛存在的固体颗粒、浮游生物、气泡等各种不同尺度、不同光学特性的散射颗粒，通过Mie散射理论、T矩阵、光线追击等方法研究了其体散射函数分布，并通过设计散射光测量系统对在微流控芯片中捕捉的单个散射颗粒的散射特性进行了实际测量。

基于微流控技术的单颗粒体散射函数测量实验（粒径 20um)

2、无序散射介质光传输特性仿真研究

       在掌握了不同尺度、不同类型散射颗粒的独立散射特性基础上，通过蒙特卡罗方法对大量在无序散射介质中进行随机游走的光子的传输路径、能量、偏振等信息系进行追踪，实现对光传输特性的仿真分析。通过该方法，成功的对水下激光雷达回波信号、水下距离选通成像结果进行了仿真分析，仿真结果与实验结果相吻合。

(a) Monte Carlo仿真结果 (b) 水下激光雷达实测数据

水下激光雷达探测水中气泡回波信号

3、水下激光雷达及水下激光成像系统设计

       以无序散射介质光传输特性研究为基础，对水下激光雷达目标探测、水下距离选通成像、水下激光连续成像等应用系统的回波信号、系统性能和影响机制进行了系统的研究，并以研究结果指导了系统的设计和优化，为水下散射噪声抑制、图像复原等应用提供了理论支撑。

                        水下距离选通成像系统                       水下激光雷达探测样机

相关成果

论文：

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专利：

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2. 杨克成，夏珉，戴杰，宫宝玉.一种基于微流控芯片粒子捕获式的单粒子散射测量装置。[发明专利] ZL 2015 1 048 2028.8 申请日 2015年8月7日。授权日 2017年12月12日

3. 杨克成, 丁驰竹，李微,夏珉；一种基于光散射的湿性颗粒形状参数在线测量系统[发明]。 ZL 2012 1 0250422.5. 申请日： 2012.07.19.授权：2015.4.15.

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