模拟偏振敏感的散射过程

在上图所示的米氏散射模型中，散射也改变光线的偏振态，所以我们需要及时更新散射光线的电场数据（偏振）。在散射过程中正确计算偏振需要以下三个步骤：

1、计算输入光的偏振态，L

2、根据偏振敏感的相函数计算新的传播方向

3、更新散射光线的电场数据

在OpticStudio中，其它体散射模型并不考虑光的偏振（假设散射光为随机偏振态）。散射光的电场方向始终与传播方向垂直，即k*E=0，但不会实际的偏振态并不会被记录。

实例建模

接下来我们将通过几个实例一起探索在OpticStudio中使用MSP.DLL模拟偏振相关的散射过程：

实例1

在第一个实例中，我们首先设置一个点光源向散射样本发射光线，并将探测器设置在散射样本的上方，如下图所示：

设置光源为只发生一次散射（位于光源物体的物体属性中的光源标签栏中）并设置散射样本的平均自由程为一个很小的数值（0.001mm）。这将使光线在样本中迅速发生散射并且散射只发生一次。设置样本材料的折射率为1以使样本的外形不影响散射光线的传播方向。因此，探测器接收到的强度分布只和散射样本的相函数相关。

当样本中的粒子尺寸设置的非常小时，样本中的散射属于Rayleigh散射范畴。在本例中，我们已知Rayleigh散射的简单解析解 (Closed-form solution)，我们可以很直观的将其结果与理论值进行比较。下图表示探测器接收到的非相干辐照度分布及其纵轴截面分布，此时入射光定义为随机偏振光或圆偏振光。

根据探测器的摆放位置，辐照度分布的纵轴方向与入射光方向一致，因此探测器的每个像素表示了不同方向角，并且越靠近边缘强度越低。将其与随机偏振Rayleigh相函数的理论分布相比较：