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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利基于等离子体-光场耦合模型计算激光在水云系统中传播距离的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115730444B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211466594.6，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权基于等离子体-光场耦合模型计算激光在水云系统中传播距离的方法是由陆健;杨志设计研发完成，并于2022-11-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于等离子体-光场耦合模型计算激光在水云系统中传播距离的方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于等离子体‑光场耦合模型计算激光在水云系统中传播距离的方法，包括：计算不同水云系统中不同尺寸液滴的数密度，根据液滴尺寸的不同，计算激光在单个液滴中产生的等离子体的电子密度的分布；根据电子密度分布的变化，计算液滴对于光场的反馈以及液滴光学性质的变化；通过对光学性质变化的计算，计算液滴对于不同激光强度的非线性吸收。通过考虑液滴对光场的散射以及吸收，可得到激光在不同大气水云系统中的传播距离。

本发明授权基于等离子体-光场耦合模型计算激光在水云系统中传播距离的方法在权利要求书中公布了：1.一种基于等离子体-光场耦合模型计算激光在水云系统中传播距离的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 计算不同水云系统不同尺寸下的液滴数密度： 其中，N表示总的数密度，a表示不同水云系统中的归一化常数，r0代表液滴建模所用半径，α和γ描述的是液滴尺寸分布的斜率； 计算液滴中产生的等离子体的电子密度分布，具体计算公式为： 其中，右边前两项表示多光子电离以及雪崩电离引起的电子数目的增殖，后面两项表示电子在增殖过程中由于复合以及扩散效应造成的损耗；βK是K阶多光子吸收截面，ω、I分别表示约化普朗克常量、激光频率、激光强度，D、ρt、g、VP分别为电位移矢量、中性分子数密度、复合系数、未受扰动下的水的有效电离势，此外，σA为雪崩电离的电离截面，表示为： 上式中，τc为电子碰撞时间参数，c、m、ε0、n0分别表示真空中光速、电子质量、真空介电常数、以及未受扰动下水的折射率，τ、e分别为脉冲宽度以及单个电子所带电荷； 计算液滴对光场的反馈以及光学性质的变化，具体方法为： 上式中，εrL、μ0、J表示线性真空介电常数、真空磁导率、自由电流密度；E为电场振幅；PNL为非线性极化，表达式为： PNL＝2n0n2ε0IE+icn0EβKIK-1+σcρω-1 其中，n2为非线性光克尔系数，ρ为演化过程中自由电子数密度； 液滴光学性质的改变： 其中，σc是一个复数表达式： 通过联立上述方程以及comsol的数值模拟得到激光与液滴相互作用过程中的产生的电子密度分布，以及等离子体对于光场的反馈作用，对于给定的激光强度I，得到液滴在不同参数下的吸收系数变化； 计算液滴对不同激光强度下的非线性吸收系数，计算过程为： 不同参数下对应的等离子体吸收系数的变化： 上式中，Nr代表等离子体对介质的折射率的影响，Ni为等离子体的消光系数； 吸收系数的计算方法为： 得到等离子体对于激光能量的吸收系数： 通过对上式的联立，在给定波长的条件下，得出液滴对于不同激光强度的吸收系数的变化，以及给定激光强度入射时，液滴对能量吸收随时间的变化关系； 计算激光在不同大气水云系统中的传播距离，计算公式为： 上式中，l为光束长度，r为激光初始半径，R、N分别为液滴半径以及半径为R时的液滴数密度，α为不同激光强度对应下的吸收系数，τp为激光脉冲宽度。

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