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星载激光雷达中固态标准具的结构设计及性能检测

Structure design and performance test of solid-etalon in space-bornelidar

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摘要

星载云-气溶胶激光雷达可精确获得全球云-气溶胶探测数据,利用干涉仪 窄带滤波器来探测大气中的云和气溶胶可以提高回波信号的信噪比,并可进行全天探测。根据星载激光雷达对使 用环境以及温度调谐的要求,选择固态标准具来实现所要求的干涉仪滤波器,对其材料的选择和结构的设计进行了 分析,在封装设计时增加了温控结构,并对固态标准具进行了热应力耦合分析。综合考虑工作温度和入射角度的影响, 给出最优的性能测试方案,根据方案测得固态标准具的温度调谐满足中心波长调谐范围。

Abstract

Space-borne cloud-aerosol lidar can accurately obtain global cloud-aerosol detection data. Using narrow-band filter of interferometer to detect clouds and aerosols in the atmosphere can improve the signal-to-noise ratio of echo signals, and make all-day detection possible. According to the requirements of application environment and temperature tuning of spaceborne lidar, a solid-etalon is selected to realize the interferometer filter, and the material selection and structural design of which are analyzed. Furthermore, the temperature-controlled structure is added during packaging, and thermal stress coupling analysis is performed on the solid etalon. Considering the influence of operating temperature and incident angle, the optimal performance test scheme is given. It is found that the temperature tuning of the solid-etalon measured according to the scheme meets the central wavelength tuning range.

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补充资料

中图分类号:X831

DOI:10.3969/j.issn.1007-5461. 2020.02.016

所属栏目:激光应用

基金项目:Supported by the Strategic Priority Research Program of Chinese Academy of Sciences (中国科学院战略性先导科技专项(A类)资助,XDA17040524,D040103,KP-2019-05)

收稿日期:2019-08-05

修改稿日期:2019-09-12

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

邵甲第:中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
王邦新:中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
谢晨波:中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
李路:中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
庄鹏:中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
方志远:中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
付松琳:中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
曹也:中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
杨婧:中国环境监测总站, 北京 100012
吴德成:中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031

联系人作者:邵甲第(sjd@mail.ustc.edu.cn)

备注:邵甲第 (1993-), 安徽宿州人,硕士,主要从事测风激光雷达方面的研究。 E-mail: sjd@mail.ustc.edu.cn

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引用该论文

SHAO Jiadi,WANG Bangxin,XIE Chenbo,LI Lu,ZHUANG Peng,FANG Zhiyuan,FU Songlin,CAO Ye,YANG Jing,WU Decheng. Structure design and performance test of solid-etalon in space-bornelidar[J]. Chinese Journal of Quantum Electronics, 2020, 37(2): 235-241

邵甲第,王邦新,谢晨波,李路,庄鹏,方志远,付松琳,曹也,杨婧,吴德成. 星载激光雷达中固态标准具的结构设计及性能检测[J]. 量子电子学报, 2020, 37(2): 235-241

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