大气光通讯中基于蒙特卡罗方法非视线光传输模型

光电子 激光第18卷第6期 2007年6月 Journal of Optoelectronics Laser V ol.18N o.6 Jun.2007大气光通讯中基于蒙特卡罗方法非视线光传输模型*贾红辉**,常胜利,兰 勇,杨建坤,邵铮铮,季家(国防科技大学,湖南长沙410073)摘要:非视线(NLOS)光传输信道的研究目前常用单次散射近似方法,在进行较远距离、复杂天气条件下NLOS光传输模拟时误差很大,为此,本文提出并建立了一种基于蒙特卡罗方法NLOS光传输模型。

研究表明,该模型与单次散射近似应用在近距离、天气条件好时NLOS传输的模拟结果比较吻合。

进行了不同距离的NLOS光传输对比实验,结果验证了该算法的正确性和有效性。

关键词:大气光学;蒙特卡罗方法;非视线(NLOS);光散射通信中图分类号:TN929.12 文献标识码:A 文章编号:1005 0086(2007)06 0690 04N on line of sight Light Propagation Model Based on Monte C arlo MethodJIA Hong hui**,CH ANG Sheng li,LAN Yong,YANG Jian kun,SHAO Zheng zheng,JI Jia rong(National U niversity of Defense Technology,Changsha,410073,China)A bs tra ct:T he single scattering theory is always used to stud y the non line of sight(NLOS)light propagation,but when it isused for long distance or under complicated weather,much larger error will occur.In the paper,the NLOS light propagationmodel based on Monte Carlo method is described in detail.T his model is not only accordance with si ngle scatteri ng modelunder short distance and clear weather,but also in good agreement with the comparative experimental results,which also illustrates the correctness and effi ci ency of this algorithm.Key words:atmosphere optics;Monte Carlo method;non li ne of sight(NLOS);optical scatteri ng communication1 引 言大气光散射通信作为一种新兴的保密光通信技术,在局域安全通信领域具有很好的应用前景[1~3]。

基于Lighttools和Matlab的内辐射杂光分析方法研究杨加强;李荣刚;彭晴晴;张兴德;刘琳;孙昌峰【摘要】针对红外系统内辐射杂光对系统成像影响严重的问题，以一个具体红外系统为例，基于Lighttools和Matlab软件，提出一种适用于红外系统的内辐射杂光分析方法。

针对分析结果所确定的需要重点消除杂光的表面，提出了相应的杂光消除措施。

经验证，该方法对于寻找内辐射杂光来源，消除内辐射杂光具有很好的效果和适用性。

%Aiming at the serious effect of the inner radiation stray light on system imaging,an analyzing method of in-ner radiation stray light for IR system based on Lighttools and Matlab is put forward.Though the analysis,the surfaces that introduce the stray light are determined,and stray light elimination measures are put forward.The results show that the method has good effect and applicability for the searching of the inner radiation stray light.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】4页(P888-891)【关键词】红外系统;内辐射杂光分析;蒙特卡罗方法;Lighttools【作者】杨加强;李荣刚;彭晴晴;张兴德;刘琳;孙昌峰【作者单位】中国电子科技集团公司第十一研究所，北京 100015;中国电子科技集团公司第十一研究所，北京 100015;中国电子科技集团公司第十一研究所，北京 100015;中国电子科技集团公司第十一研究所，北京 100015;中国电子科技集团公司第十一研究所，北京 100015;中国电子科技集团公司第十一研究所，北京100015【正文语种】中文【中图分类】TN2191 引言杂散光是指光学系统中所有到达探测器表面的非正常成像光束的总称［1］。

激光在海洋型气溶胶中传输的蒙特卡罗模拟冷坤;章曦;武文远;龚艳春;杨云涛【摘要】激光在海洋大气中传输时,由于海洋型气溶胶的散射和吸收,激光能量会不断衰减,影响激光系统的作用效能.基于蒙特卡罗方法,研究了传播距离、能见度和激光束初始均方根半径对到达接收平面处光子空间分布的影响.研究表明,随着传播距离的增加,到达接收平面光子数呈近似线性减少的趋势;随着能见度的增加,到达接收平面光子数一开始迅速增加,然后趋于稳定;随着激光束初始均方根半径的增加,到达接收平面光子数一开始变化不大,然后缓慢减少.此外,在上述几种情形下,均未发现光子空间分布对高斯分布的偏离.研究结果可为分析海洋大气环境对激光器作用效能的影响提供理论依据.【期刊名称】《物理与工程》【年(卷),期】2018(028)006【总页数】7页(P74-79,85)【关键词】激光传输;海洋型气溶胶;蒙特卡罗方法【作者】冷坤;章曦;武文远;龚艳春;杨云涛【作者单位】解放军陆军工程大学基础部,江苏南京 211101;解放军陆军工程大学基础部,江苏南京 211101;解放军陆军工程大学基础部,江苏南京 211101;解放军陆军工程大学基础部,江苏南京 211101;解放军陆军工程大学基础部,江苏南京211101【正文语种】中文1 蒙特卡罗方法的提出随着激光武器、激光雷达和激光通信等领域的发展，激光技术在国家安全防御方面发挥着越来越重要的作用，激光在大气中的传输特性一直是研究的热点，而激光在海洋大气中的传输特性研究相对较少。

当激光在海洋大气中传输时，会受到海洋型气溶胶粒子、云雾粒子和雨滴等的散射和吸收，使激光能量在传输过程中不断衰减，影响激光系统的作用效能。

其中，海洋型气溶胶粒子对激光传输的影响尤为显著，需要引起足够的关注。

1983年国际气象和大气物理协会提出的无云大气气溶胶模型将气溶胶分为6种：(1)水溶型粒子；(2)沙尘型粒子；(3)海洋型粒子；(4)煤烟；(5)火山灰；(6)75%硫酸可溶液滴。

激光大气传输特性分析研究激光大气传输特性分析具有重要意义和应用价值，对于激光通信、激光雷达、激光武器等领域的发展至关重要。

本文将阐述激光大气传输特性分析的研究背景、现状和难点，介绍主要方法和技术，总结研究结果和发现，并强调其在应用上的重要性和价值。

激光大气传输是指激光在大气中传播的过程，受到大气中各种粒子的吸收、散射和折射等作用的影响。

在大气传输过程中，激光的强度、方向和波形等都会发生改变，从而影响激光通信、激光雷达和激光武器等系统的性能。

因此，对激光大气传输特性进行分析，有助于了解激光在大气中传播的规律和机理，为这些领域的发展提供理论支持和技术指导。

目前，激光大气传输特性分析主要集中在理论和实验研究两个方面。

理论分析主要包括辐射传输理论、气体分子动力学理论、气候学理论等，通过建立数学模型来模拟激光在大气中的传输过程。

实验测量则是在实际环境中对激光传输的特性进行测量和记录，以验证理论分析的正确性。

然而，由于大气传输过程的复杂性和不确定性，理论和实验研究都存在一定的难度和挑战。

理论分析方法：基于辐射传输理论，建立激光大气传输模型，计算光强、光谱、相位等传输特性，分析各种因素的影响。

例如，运用蒙特卡罗方法模拟光在大气中的散射和吸收过程，评估不确定性因素的影响。

实验测量方法：通过在实验场地或实际环境中进行激光传输实验，测量光强、方向、波形等参数，获取实际数据。

例如，利用望远镜观测远程目标上的激光斑点，分析斑点特征和变化规律。

数值模拟方法：利用计算机模拟程序，模拟激光大气传输过程，获取各种传输特性参数。

例如，通过模拟不同气候条件下的激光传输过程，预测激光通信系统的性能。

通过对激光大气传输特性的理论和实验研究，科学家们取得了一系列重要成果。

例如：发现了大气中各种粒子（如气溶胶、水蒸气、氧气、二氧化碳等）对激光的吸收、散射和折射作用，以及这些作用的温度、压力和湿度等影响因素。

建立了较为完善的辐射传输理论体系，用于描述激光在大气中的传输过程，并开发了相应的数值模拟软件，可对不同条件下的激光传输进行模拟和预测。

第33卷第5期2007年9月 光学技术OP T ICA L T ECHN IQ U EV ol.33No.5Sep. 2007文章编号:1002-1582(2007)05-0759-04非直视紫外光通信单次散射传输模型研究*唐义,倪国强,张丽君,李永成(北京理工大学信息科技学院光电工程系,北京 100081)摘 要:依据L amber t 定律建立了非直视紫外光通信系统单次散射传输模型。

模型表明:大气传输中的两次斜向传输引入的大气透射比衰减,大气散射衰减和距离平方反比衰减是导致接收光功率随距离增加迅速衰减的主要因素。

为便于实际计算,对建立的散射传输模型做了合理的计算简化,经实验验证简化后的传输模型计算结果与实验结果吻合较好。

利用简化后的传输模型可以方便有效地计算出非直视紫外光通信接收机在不同距离下的接收功率和路径传输损耗,进而可以迅速、有效地计算和评估已知参数的非直视紫外光通信系统的极限工作距离。

关键词:NL OS;紫外光通信;日盲区;大气散射;单次散射模型中图分类号:T N929.12;O434.2 文献标识码:AStudy of single scatter model in NLOS UV communicationTAN G Yi,N I Guo -qian g,Z HANG L-i ju n,LI Yong -chen g(Depar tment of O ptical Engineering,Beijing Institute of T echnology ,Beijing 100081,China)Abstract:Based on L amber t law,a sing le scatter model about NL OS ultr av iolet communicat ion system of intensit y modu -late/dir ect detectio n was set up.A ccording to t he transmissio n model,atmospheric transmission attenuat ion,atmospheric scat -ter ing attenuation and inverse ration of square distance attenuatio n are the three main factors leading to the pow er attenuatio n with t he distance increase.In order to put the model into in practice,the model was simplified.T ested by t he ex periment out -doors,the calculation based on the model accor ds with the data acquired from exper iment quite well.T he simplified model could calculate power received by the receiver in differ ent distance and tr ansmission loss efficiently,w hich g ives effect ive w ay to bud -get and evaluate the tr ansmission distance of NL OS ultr av iolet communication systems in solar -blind.Key words:N LOS;so lar blind;ultraviolet co mmunication;atmospheric scattering;single scatter model0 引 言紫外光谱段可以分成多个区域,位于200~280nm 的谱段通常被称作紫外/日盲区0,该谱段的太阳辐射被大气平流层的臭氧层强烈吸收,从而在对流层(尤其是近地)内这个谱段的太阳背景低于10-13W/m 2[1],远低于可见光和近紫外段的太阳背图1 紫外光保密通信原理景强度。

蒙特卡罗方法对偏振光在大气中传输特性的研究胡来归;向洲鹏;隋成华;鄢波;陈乃波【摘要】光在大气中传输的偏振特性由于其潜在的应用价值,近年来引起了人们极大的研究兴趣.为此,采用斯托克斯矢量描述光子偏振态,通过Mie理论递推公式计算散射相位函数与拒绝算法选取散射角,利用蒙特卡罗方法模拟光子在大气中的散射情况.针对最普遍存在的前向散射现象,首先在波长为350～750 nm时水平线偏振光、45°线偏振光及右旋圆偏振光等三种情况下入射到大气时其出射面的偏振度的变化情况;其次对偏振光穿过粒径为1 000～1 500 nm的气溶胶时其出射面偏振度变化情况进行了分析.模拟实验结果为偏振光在大气中的传输问题研究提供了一定的帮助.【期刊名称】《浙江工业大学学报》【年(卷),期】2015(043)004【总页数】4页(P416-419)【关键词】蒙特卡罗;mie散射;气溶胶;偏振光【作者】胡来归;向洲鹏;隋成华;鄢波;陈乃波【作者单位】浙江工业大学理学院,浙江杭州 310023;浙江工业大学理学院,浙江杭州 310023;浙江工业大学理学院,浙江杭州 310023;浙江工业大学理学院,浙江杭州 310023;浙江工业大学理学院,浙江杭州 310023【正文语种】中文【中图分类】O436.2由于光在大气中传输的偏振特性有着巨大的应用价值，近年来，针对大气对光的散射和衰减作用进行的研究日益增多.光在大气中的传输是一个异常复杂的问题，究其原因在于其组成的复杂性，譬如大气中包含众多的气体分子、气溶胶粒子和降水质点[1-2].大多情况下，当光在诸如大气这样的不均匀介质中传输时，介质会完全破坏掉光的偏振特性，同时散射光的退偏特性也将变得随机.研究光在大气中的传输问题，偏振变化是一个很重要的因素及切入点，偏振光与不同粒径、浓度的散射粒子作用后，散射光所表现出来的偏振特性也会不同，有别于其他诸如测量光强、光谱、相位等常规方法.此外，散射光的偏振特性也会因入射光波长的变化而变化.因此，研究偏振光在大气中传输对大气污染物、有害气体的检测及空间目标的探测的领域存在重要的应用价值[3-10].然而目前，针对偏振特性的研究，因系统本身的复杂性，尚未能形成一个准确、完备的体系.笔者主要利用Mie散射理论建立蒙特卡罗计算平台，用斯托克斯矢量表征偏振特性[11]，对不同偏振光在不同散射介质中的传输特性进行了定性和定量的分析.1.1 Mie氏散射理论1908年，德国科学家Gustav Mie从麦克斯韦方程组出发，对水平线偏振单色波被一位于均匀介质中任意直径和成分的均匀球颗粒衍射，得到了一个严格的数学解，即所谓的Mie氏理论[12].如图1所示，当光强为I0、波长为λ的偏振光沿z轴照射到各向同性的球形颗粒时，其中θ为散射角，φ为入射光振动平面与散射平面间的夹角，那么，垂直散射面的散射光强I、平行于散射面的散射光强Il以及总散射光强Is三者可分别表示为式中：Is=Ir+Il；i1(θ)，i2(θ)为散射强度函数，，其中s1(θ)，s2(θ)为散射振幅函数，即式中：an，bn为Mie散射系数，表达式为式中：m为颗粒折射率；a为颗粒尺寸参数，即a=πD/λ，其中式中：z表示ma或a；(z)分别为半整数阶的贝塞尔函数和第二类汉克尔函数.表示ψn和ζn分别对各自变量的微商.πn，τn为散射角函数，其表达式为式中为一阶缔合Legendre函数.求出散射系数an，bn以及散射角函数πn，τn.便可求出散射光强i1(θ)和i2(θ). 1.2 Mie散射光强的计算1.2.1 散射角函数πn，τn的计算令ζ=cosθ，利用勒让德递推公式[13]可推导出1.2.2 散射系数an，bn的计算由式(6，7)可以看出：只要推导出ψn(z)，ζn(z)递推公式，就可以求出an，bn的值.将散射系数改写成式中ζn(z)可用ψn(z)表示为式中为Neuman函数.令的计算可利用Lentz的连分式算法为而Lentz证明有如下关系：式中，式(17)用Lk表示则可写成当k→∞时，[ak+1ak·…·a1]≈[ak+1ak·…·a2]，故可由式(18)递归出满足精度要求的Dn(z).而ψn(z)和χn(z)满足如下递推关系：将初值ψ0(z)=sinz，ψ-1(z)=cosz，χ0(z)=cosz，χ-1(z)=-sinz分别代入式(19～22)，即可求出ψn(z)，χn(z)的各级函数值，再根据式(15)，可求出ζn(z).至此，式(13，14)中的未知数已全部求出，便可以求出散射系数[13-15].1.3 蒙特卡罗方法蒙特卡罗方法的主要理念是，对于某些可以直接或间接的用一个随机过程来描述处理的问题，若所求的恰好是某事件出现的概率、或是某随机变量的期望时，可通过运用某种另外的方法，得出该事件出现的概率或平均值，并以它们作为原问题的解.利用蒙特卡罗方法可以直接模拟大气辐射传输模型的传输过程，将其中光散射的过程等效为光子与大气介质中的粒子的碰撞过程，而碰撞自由程与消光系数有关，碰撞之后光子将改变前进方向，其散射角又由相函数确定，于是对大量光子进行跟踪统计就可得到所求问题的结果.蒙特卡罗模型主要包含以下几个部分：1) 发射光子(坐标系、方向余弦的选取等)；2) 光子运动；3) 光子吸收；4) 光子的散射；5) 光子的反射和折射；6) 运动终止.具体过程参考文献[16].根据文献[17]，大气气溶胶复折射指数的实部在1.4～1.67之间分布，虚部值大部分分布在0.00～0.02之间.笔者模拟中ka取值为0，n取值为1.59，综合计算速度与计算精度，光子数取107个.2.1 波长对出射偏振度的影响模拟试验中，最大碰撞次数取10 000次.在380～730 nm波长范围内，对水平线偏、45°线偏以及右旋圆偏等三种不同的偏振入射光进行模拟，模拟结果如图2所示.据图2可知：偏振度表现出一定的波动性，波长对偏振度的影响总体不大，随着波长的增大，偏度均值在减小.2.2 粒径对出射偏振度的影响入射波长取460 nm，碰撞次数取10 000次，对大气气溶胶粒径为1 000～1500 nm，在水平线偏、45°线偏偏及左旋圆偏等三种偏振光入射情况下进行模拟，模拟结果如表1所示.从表1可以看出：粒径并对出射光偏振度的影响并不明显，也没表现出统一的规律，相比而言，大气气溶胶粒径对圆偏振光的影响稍微大些，对线偏、45°线偏的影响表现不明显.2.3 碰撞次数对偏振度的影响实验中入射波长采用460 nm，碰撞次数分别取10 000～60 000次，为减小光子数、碰撞数带来的误差，进行5次实验取平均值，5次模拟取完平均值，其结果如表2所示.从表2可以看出：随着碰撞次数的变化，入射光为线偏和圆偏其出射偏振度基本无变化，入射光为45°线偏其出射偏振度变化稍微大些.探究偏振光在大气气溶胶中的传输变化特性发现：随着波长的增大，相同气溶胶对偏振光的消偏特性有增强的趋势；气溶胶粒径，对线偏、45°线偏的影响表现不明显，对圆偏振光的影响稍微大些；碰撞次数，对入射光为线偏和圆偏的出射偏振度影响不明显，对入射光为45°线偏出射偏振度变化稍微大些.笔者的模拟实验结果为偏振光在大气中的传输问题进一步研究提供了一定的帮助.当然也存在许多后续工作需做更进一步研究的地方，例如在给出了偏振度变化的情况，具体考虑出射光的四个斯托克斯矢量的变化问题.总之，偏振光在大气气溶胶中的传输问题是一个及其复杂的系统，要完全研究透偏振光波长、大气气溶胶粒径以及浓度对其偏振特性的影响等仍需做更多的研究.【相关文献】[1] 袁兴起.群体粒子场激光侧向散射性质研究及建模分析[D].南京:南京理工大学,2007.[2] 陈刚.光散射法测量颗粒尺寸和浓度的实验研究[D].西安:西安电子科技大学,2007.[3] 张华伟杨俊才.偏振光蒙特卡罗大气传输模型及其应用研究[D].长沙：国防科学技术大学,2010.[4] OLEG S, UGOLNIKOVOV, POSTYLYAKOV, et al. Effects of multiple scattering and atmospheric aerosol on the polarization of the journal of quantitative[J].Spectroscopy and Radiative Transfer,2004,88(3):233-241.[5] 杨利红,柯熙政,马冬冬.偏振激光在大气传输中的退偏研究[J].光电工程,2008,35(11):62-67.[6] 覃彬.基于Mie散射天空偏振光特性的研究[D].大连:大连理工大学,2013.[7] 陈璐玲,杨晖,郑刚,等.动态线偏振光散射纳米颗粒粒度测量法的研究与分析[J].光学仪器,2010,32(5):1-5.[8] 叶伏秋,群体粒子散射光偏振特性的研究[J].应用光学,2004,25(2):22-24.[9] 郝增周,龚芳,潘德炉,等.沙尘气溶胶粒子群的散射和偏振特性[J].光学学报,2012,32(1):8-15.[10] 张倩倩,高隽,徐小红,等.多粒子散射的偏振传输特性分析[J].中国激光,2012,39(12):280-287.[11] 汲云涛,任中京.Mie理论在静态光散射粒度测量的应用下限研究[J].中国粉体技术,2005(6):14-16.[12] BOHREN C F, HUFFMAN D R. Absorption and scattering of light by small particles[M]. Weinheim: Wiley-VCH,1998:35-50.[13] 陈军,尤政,周兆英.激光散射理论及其在计量测试中的应用[J].激光技术,1996,20(6):359-365.[14] 李小川,廖云.蓝绿激光在海水中的散射特性及其退偏研究[D].成都：电子科技大学,2006.[15] 程成,吴永久.常用光纤材料基底中CdSe,CdS和CdTe量子点的光谱吸收截面和散射截面[J].浙江工业大学学报,2013,41(1):110-115.[16] WANG Lihong, JACQUES L, ZHEN Liqiong. MCML- Monte Carlo modeling of light transport in multi layered tissues[J]. Methods and Program in Biomedicine,1995,47(2):131-146.[17] 蒋哲,陈良富,王中挺.细粒子气溶胶光学厚度和谱分布偏振的反演[J].地球信息科学学报,2012,14(4):460-464.。

多次散射情况下非视线光传输的模拟何新;贾红辉;常胜利;尹红伟;杨俊才【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2009(017)002【摘要】基于蒙特卡罗方法,对两种典型的接收与发射无公共视场的情况进行了仿真模拟,解决了单次散射近似不适用的传输问题.对于1 W的光源,大气吸收系数ka=1.2 km-1、散射系数ks=1.5 km-1时,对于收发器背向情况,信号能量在距离为50 m处约为0.27 nW,其随距离增大呈指数衰减;对于接收视场受限情况,200 m远处信号能量约0.23 nW,并随距离增大迅速增强.实验测试结果验证了模拟结果的正确性,表明该方法适用于较复杂地形条件,为发射和接收无公共散射体情况下的光传输提供了一种理论模拟方法.【总页数】5页(P246-250)【作者】何新;贾红辉;常胜利;尹红伟;杨俊才【作者单位】国防科技大学,理学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学,理学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学,理学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学,理学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学,理学院,湖南,长沙,410073【正文语种】中文【中图分类】O43;TN929.12【相关文献】1.单次散射近似研究非视线光传输中的误差 [J], 贾红辉;常胜利;杨建坤;兰勇;邵铮铮;季家殚2.基于非视线红外激光大气散射通信技术研究 [J], 刘兵;王巨胜;杨泽后;李晓锋;樊冬;任鹏;李斌;罗雄;冯力天3.大气光通讯中基于蒙特卡罗方法非视线光传输模型 [J], 贾红辉;常胜利;兰勇;杨建坤;邵铮铮;季家4.非视线光传输的模拟与实验比较 [J], 贾红辉;常胜利;杨建坤;兰勇;张海良5.影响非视线紫外光传输距离的诸因素分析 [J], 尹红伟;常胜利;贾红辉;杨建坤;邵铮铮;杨俊才因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第35卷，增刊红外与激光工程2006年l o月V b l．35Suppl锄饥t I n行a旭d and Las er E ngi n∞r i ng O ct．2006非视线光传输模型的研究状况邵铮铮，张里荃，常胜利(国防科技大学理学院，湖南长沙4l0073)摘要：对非视线光传输模型进行了综合评述．简单介绍了视距情况下的大气辐射传输模型Lo叭豫n、M odt r an和Fasc ode，阐述了非视线光传输的单次散射模型：蒙特卡罗法、离散坐标法的原理、方法，。

分别编写相应程序并进行对比，结果表明：单次散射模型的解析解形式简单、操作方便且计算速度快．，但对条件要求较苛刻，与实际误差较大；M ont e carl o模型真实地模拟光子在散射介质中的传输行为，但它的运算量较大且收敛速度慢，使用指向概率法改进后的模型在运算速度和收敛性方面都显著提高；离散坐标法在处理有散射的辐射传输以及复杂边界的问题具有一定的优势，对该模型进行初步探索，发现模拟大范围辐射传输时对计算机内存要求很高．关键词：非视线；光散射；传输模型；研究状况中图分类号：T N929．1文献标识码：A文章编号：1007．2276(2006)增A．0495．06st udy of t he N L oS opt i cal pr opa gat i on m odel sSH A O Z heng办e ng，ZH A N G L i-qu觚，C H A N G She ng—l i(S ch∞I ofSc ic n∞，N a li on a l uni vc培时of D cf e船e TechnoJ啊，cl l锄gsl，a410073，Chi舱)A bst r act：111e st I l dy st at us of N L O S pr o pagat i on m odel i s r eV i ew ed．111e l i ne of si gll t at m ospher e ra di at i on 仃锄s m i s si on m odel s ar e i11仃oduce d si IIl pl y，such as Lo、vt r an，M od仃an a11d FaScod e．T he N L o Sopt i ca l pr o pagat i on m odel s i nc l ude Si I l gl e—Sca t t er m odel，M ont e-Car l o m et hod aI l d D i s c re t e O r di I l a t e s m et hod．T_l l e pr i nci pl e锄d m et hod of t be se m odel s ar e fo册u】at ed，and廿】e col l r es pondj ng pr og r am s ar e edi t ed aI】d com p ar ed．T he r es uJt s ho w s tl la t t he S i I l gl e—S ca ne r m od el has s i m pl e sol ut i on i n f o胁，conveni ence ope r at i on and r api d ca l cul a t i on，but i t h舔l a唱e e11r o r and m us t haV e exac t m g t e nl l s．T he M ont e—C ar l o m e t hod t m l y s i m ul a t es m e phot on订a ns m i s s i on i n t lle sc at t e r i ng s ubs t a nce，but i t h硒m a ss ca l cul at i on aI l d s l ow conV e玛ence．T he ca l c ul at i on s peed and conve唱enc e ar e all obV i ousl y i m pr oV ed by use of Pom t i l l g Probabi l i妙m eⅡl od．D i s cr et e O r d i nat es m et l l od h嬲dom i na nc e i n h觚dl i ngsc at t er i ng ra di at i on t啪sm i ssi on andc om p】ex boundaⅨA盘e r pr j m a拶r es ear ch，i t’s f ound t h at l a唱e m锄。