作者单位
摘要
1 浙江大学 宁波研究院 光电科学与工程学院,浙江 杭州 310027
2 中国科学院海洋研究所 海洋生态与环境科学重点实验室,山东 青岛 266071
3 中国科学院海洋大科学研究中心,山东 青岛 266071
近年的研究表明:全球的许多海湾和海区出现水母数量增加甚至暴发的现象,对海洋生态环境、海洋渔业、滨海旅游业、核电安全等产生了负面影响。2017年8月,自主研制的船载偏振海洋激光雷达在黄海海域开展了实验测量,观测到丰富的强散射个体信号,结合视频监控信息,判断信号来源于水母(沙海蛰),证明偏振海洋激光雷达能够实现水母个体的遥感探测。研究结果表明,同一水域水母的光学特性表现出聚类的特点;不同水域的水母信号对比度相近、退偏率不同,说明水母的光学特性与其生存水域环境密切相关。因此,偏振海洋激光雷达可以高效、经济、精确监测水母分布和数量变动状况,其未来的推广可以完善我国海域水母动态监测手段。
偏振海洋激光雷达 强散射个体 水母探测 polarized oceanic lidar strongly scattered individuals jellyfish detection 
红外与激光工程
2021, 50(6): 20211038
作者单位
摘要
1 浙江大学 宁波研究院 光电科学与工程学院,浙江 杭州 310027
2 浙江省计量科学研究院,浙江 杭州 310018
海洋有机碳存量估算对研究碳循环过程和预估气候变化趋势有重要的作用。海洋有机碳存量可以通过遥感反射率、水体光学特性等参数反演得到。根据东海水域的水体特性,对比了多种有机碳反演算法,并结合东海有机碳垂直分布情况,得到一套完整的东海有机碳存量估算模型。利用2010年MODIS提供的遥感反射率数据和Argo提供的温盐数据,对中国东海区域的有机碳储量分季节进行计算分析。结果表明东海全水柱有机碳储量在1.530×1014 g到2.125×1014 g之间,真光层有机碳储量在4.119×1013 g到7.980×1013 g之间。全水柱有机碳储量整体呈现冬季高、春季低的特点,真光层有机碳储量整体呈现夏季高、冬季低的特点。从2006年至2015年,有机碳存量呈波动上升趋势。对东海有机碳存量进行了较为准确的估算,为今后我国海洋碳储量的评估提供了可供参考的思路。
海洋化学 有机碳存量 垂直分布模型 遥感反演 颗粒有机碳 溶解有机碳 ocean chemistry organic carbon stocks vertical distribution model satellite remote sensing particulate organic carbon dissolved organic carbon 
红外与激光工程
2021, 50(6): 20211031
刘东 1,*周雨迪 1朱小磊 2陈扬 1[ ... ]沈雪 1
作者单位
摘要
1 浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
统一分析大气海洋高光谱分辨率激光雷达(HSRL)的鉴频性能, 能够为大气海洋的联合探测研究提供帮助。 提出了一种基于视场展宽迈克尔逊干涉仪(FWMI)鉴频器的大气海洋HSRL系统和算法, 用于反演海水和 大气颗粒的180°体积散射系数。该系统的核心在于采用混合-分子双通道接收信号, 其中分子通道 利用FWMI鉴频器滤除颗粒信号, 透过分子信号。研究表明, 反演误差会随着颗粒散射比(总180°体积散射 系数与分子180°体积散射系数之比)增大而线性增大, 而光谱分离比(分子与颗粒透过率之比)的提高能够显 著抑制误差的增长趋势。因为海洋的分子散射与颗粒散射在光谱上更加分离, 因此FWMI在海洋HSRL上的鉴频 能力高于大气HSRL。所提的基于FWMI的HSRL系统能够工作于水体和大气中, 对大气海洋激光雷达的性能提升有重要的意义。
光学遥感 高光谱分辨率激光雷达 大气遥感 海洋遥感 视场展宽迈克尔逊干涉仪 optical remote sensing high-spectral-resolution lidar atmospheric remote sensing oceanic remote sensing field-widened Michelson interferometer 
大气与环境光学学报
2020, 15(1): 48
作者单位
摘要
浙江大学 光电科学与工程学院 现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
采用半解析蒙特卡洛方法, 开发了一套星载海洋激光雷达回波信号的仿真系统。通过输入激光雷达系统参数和仿真的环境参数, 该系统能够模拟具有不同光学特性的大气和海洋的激光雷达回波信号。同时该仿真系统设计了用户友好的软件界面方便用户对输入参数进行操作, 并直观地看到输出结果。利用该系统进行了多种仿真, 例如不同类型水体以及不同散射相函数的情况, 并将仿真结果与理论的激光雷达信号做了对比, 具有较高的一致性。该系统对星载海洋激光雷达探测机理的研究有一定的指导意义。
半解析蒙特卡洛模型 星载海洋激光雷达 激光雷达回波信号 semianalytic Monte Carlo model spaceborne oceanic lidar lidar returns 
红外与激光工程
2020, 49(2): 0203009
作者单位
摘要
浙江大学 光电科学与工程学院 现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
海洋激光雷达是探测上层海水并构建海洋立体观测网络的重要遥感设备。文中将激光雷达实验数据与MC (Monte Carlo)仿真、解析模型、原位数据进行综合对比, 检验它们的匹配程度。与实验实测的激光雷达回波信号相比, MC仿真和解析模型均有很高的一致性(R■>0.97), 将原位漫射衰减系数(K■)近似代入普通激光雷达方程也有较好的一致性(R■>0.92)。反演得到的激光雷达衰减系数(α)表现出了相似的结果, MC仿真和解析模型具有更佳的一致性。结果表明: 海洋激光雷达实验结果能与MC和解析模型的仿真结果很好地匹配。
海洋遥感 海洋激光雷达 MC仿真 解析模型 ocean remote sensing oceanic lidar Monte Carlo simulation analytical model 
红外与激光工程
2020, 49(2): 0203007
作者单位
摘要
浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
提出了一种新型的采用多纵模激光器作为发射光源的大气气溶胶遥感高光谱分辨率激光雷达(HSRL)技术。该技术将视场展宽迈克耳孙干涉仪(FWMI)作为光谱鉴频器,并在设计FWMI时使其周期鉴频特性与多纵模激光器的模式间隔相匹配,因而每个纵模的回波信号可被FWMI鉴频器进行效果一致的精细光谱分离。详细阐明了所提出的多纵模HSRL的原理和实现方式,定量讨论了制约多纵模HSRL中FWMI鉴频性能的主要因素。在1064 nm波段采用计算机仿真验证了所提技术的性能。多纵模HSRL技术可避免目前HSRL对单纵模激光器的依赖,既能减小HSRL中激光器的成本、体积和重量,又可以大幅提升了HSRL激光系统的稳定性,对我国机载和星载HSRL的研制具有一定的借鉴意义。
大气光学 激光雷达 高光谱分辨率 多纵模激光器 大气气溶胶探测 
光学学报
2017, 37(4): 0401001
罗敬 1,*刘东 1徐沛拓 1白剑 1[ ... ]刘艳阳 2
作者单位
摘要
1 浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2 中国气象局气象干部培训学院, 北京 100081
针对现有普通偏振分光棱镜(PBS)消光比低、偏振串扰等不足,提出一种由PBS和偏振片构成的高精度偏振分光系统。在PBS的反射通道和透射通道插入偏振片,并调整偏振片的透光轴方向,以便最大程度地抑制偏振串扰。理论计算和数值仿真一致表明,该偏振分光系统能够实现更高精度的偏振分光。实验测得,当入射光强度比为-47.5 dB时,普通PBS的偏振分光误差为57.3%,添加了偏振片的偏振分光系统的偏振分光误差为14.3%;而当入射光强度比为47.8 dB时,普通PBS的偏振分光误差为15.5%, 添加了偏振片的偏振分光系统的偏振分光误差为8.6%。提出的偏振分光系统简单实用,可广泛应用于偏振光学系统中。
遥感 偏振分光 偏振激光雷达 偏振串扰 偏振分光棱镜 偏振分光精度 
中国激光
2016, 43(12): 1210001

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