中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
根据激光多普勒测振技术进行声光通信的工作原理, 设计一种新型、小型激光多普勒测振信号鉴频电路。该电路根据外差探测原理, 本地振荡器输出信号与探测信号混频得到一路信号, 经90°移相后的本地振荡器输出信号再与探测信号混频得到另一路信号, 利用这两路信号得到了多普勒频移量和声源振动的频率。利用扬声器激发的水面模拟振源进行实验, 表明该电路可有效测量的振动频率范围为300 Hz～10 kHz, 证明可用于水下光声通信。
测量 激光多普勒测振 声光通信 外差探测 鉴频电路
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院声学研究所, 北京 100080
介绍了激光多普勒振动计(LDV)用于水下声光通信的应用背景,阐述了激光多普勒振动计的工作原理和两种相干检测方式。采用零差的相干探测方式,设计并实现了一套光纤结构的激光多普勒振动计。为了证明系统能够应用于水下声光通信,进行了对水下声源发出的声波频率和强度的探测实验。通过对实验数据的分析得出：第一,系统能够检测出水下声源发出的声波频率,对7 kHz附近的10个声波频率的测量标准偏差小于8 Hz; 第二,系统探测信号强度与水下声源发声的声压级成指数关系,对于水下目标通信所用的3.5 kHz和7 kHz声波频段的最小探测能力分别达到146.2 dB和150.8 dB声压级。
激光技术 激光多普勒振动计 声光通信 零差探测
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
分析了分通道、距离选通、光电倍增管变增益、正交偏振等多种技术相结合的方法,用以改善机载激光测深系统中激光回波的动态范围。并研制了相应的变增益部件,开展了水池试验以及海上现场试验。试验结果表明,多种方法相结合的技术可对水底信号的动态范围进行有效压缩,满足机载测深系统对浅海测量的动态范围要求;但正交偏振技术对信号测量压缩的改善效果并不明显。报道了试验过程中出现的光电倍增管后脉冲对水深测量的影响。对动态范围压缩技术进一步研究提供了有价值的参考。
光学测量 机载激光测深仪 动态范围压缩 距离选通 增益控制 偏振检测 后脉冲
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
新研制的机载激光测深系统与第一代机载激光测深系统相比,在探测信号采集率、浅水测量能力、测点定位精度和系统的自动化方面都有较大的提高。新系统采用1000 Hz激光器以提高测量密度,分设深水浅水双通道接收回波信号以提高浅水探测能力,装配高精度的惯性导航系统(IMU)和全球定位系统(GPS)提高了测点的定位精度和深度精度,数据后处理进行了潮汐改正和波浪改正提高深度测量的精度。系统在某海域进行了多次飞行实验,实验数据经过分析和处理,得到了比较满意的结果,表明该激光测深系统在测深精度和测量效率等方面,已经接近实用化。
激光技术 机载激光测深 海底数值高程 海浪波高 浅水测量 测量密度
中国科学院上海光机所,新型激光技术与应用系统实验室,上海,201800
机载海洋激光测深系统不仅要求精确测量激光从海表的入射点到海底目标点之间的距离,还要精确测定飞机到海表入射点之间的距离,为水深数据的海浪校正而确定平均海平面以及波高.为此设计和研制了一高精度时间间隔测量器,该单元基于专用时间数字转换芯片开发,采用延迟线插入法技术,双通道工作,具有高时间分辨率(最高可达250 ps)和高测量重复率的特性.给出硬件和软件设计方法以及单元的测试结果.
时间间隔测量 延迟线插入法 脉冲激光测距 激光测深系统 Time interval module Delay-line interpolation Pulsed laser range finder Laser bathymetry
