中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
简述单光子探测器对于激光云高仪研究的重要作用。在了解单光子探测器SPAD基本工作原理的基础上,搭建SPAD的被动抑制电路,实验得出SPAD的死时间 在2 μs以上,只能适用于单光子计数率小于500 kHz的场合。为了减少单光子探测器的死时间,提高单光子计数率,设计了雪崩被动淬灭电压主动恢复的 混合抑制电路,通过精密的时序控制,探测器的死时间缩短为100 ns,单光子计数率上升至10 MHz。理论上激光云高仪的空间分辨率可达15 m,单光子探 测器SPAD混合抑制电路对于激光云高仪的工作性能以及顺利研制有着重要意义。
激光云高仪 单光子探测器 雪崩光电二极管 混合抑制方式 laser ceilometer single-photon detector avalanche photodiode mixed quenching technology 大气与环境光学学报
2016, 11(2): 155
中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
分析了单光子雪崩光电二极管(SPAD)探测器雪崩电压的温度特性,得出SPAD的雪崩电压随温度变化约为0.7 V/°C, 需要设计恒温控制电路保证SPAD的正常工作。从最优温度控制策略的角度,选用MAX1978温度控制芯片 进行电路设计实现SPAD的温度恒定。简要介绍了恒温控制系统的工作原理及各个组成部分。通过恒温 控制电路实验验证了电路的可行性,恒温控制电路可以在1 min内使SPAD的工作环境温度恒定 在0.06°C内,温度控制速度和精度均能满足SPAD温度恒定的要求,确保单光子探测器SPAD正常 工作,使单光子探测器SPAD具有更好的探测性能。
光电子学 单光子雪崩二极管 恒温控制系统 温度控制芯片 optoelectronics single photon avalanche diode constant temperature control system temperature control chip
中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 合肥 230031
基于雷达光学系统的几何概率因子,考虑望远镜接收系统副镜在主镜上的投影对激光光斑高斯强度分布的影响,引入蒙特卡罗积分法,改进离轴激光雷达几何因子的理论计算方法.在望远镜焦平面处添加合适的透镜,通过透镜的成像效应,保证回波信号的入射光瞳只与望远镜的口径有关,不受探测器有效接收面积的影响,以实现对系统几何因子的进一步优化,并分析焦距等透镜参数对雷达系统几何因子的影响.理论计算与实验结果进行对比,结果表明改进后的理论计算值比实验值的相对误差减小了30%,改进后的理论计算方法效果理想且简单易行.
大气光学 离轴激光雷达 几何因子 几何概率因子 透镜 Atmospheric optics Off-axis lidar Geometrical form factor Geometrical probability factor Lens
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学院大学, 北京 100049
交叉证认技术改进了基于经验模态分解(EMD)的激光雷达回波信号降噪方法。该方法在对激光雷达回波信号噪声特性和经典降噪方法缺陷进行研究的基础上，利用交叉证认技术自适应地识别雷达回波信号中的信号层和噪声层，再通过经验模态分解算法分离噪声和重构信号。通过仿真数据和实测雷达信号对比分析，该方法能够自适应地选择本征模函数中的信号层数，不但有效地滤除了各种随机噪声，而且保留了信号的有效信息特征，减少了信号损失，进而提高了后续数据处理的准确度。
信号处理 激光雷达 降噪 经验模态分解 交叉证认 中国激光
2014, 41(10): 1014001
任蔓延 1,2,3,*张天舒 1,2,3王薇 1,2,3付毅宾 1,2,3王欢雪 1,2,3
1 中国科学院环境光学与技术重点实验室，安徽合肥 230031
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所，安徽合肥 230031
3 安徽省环境光学监测技术重点实验，安徽合肥 230031
介绍了基于开放光路傅里叶变换红外光谱学(OP-FTIR)技术监测偏二甲肼的方法。该方法具有响应速度快，非接触测量，能实时在线监测，测量系统稳定可靠等特点，较其它的方法有很大的优势。利用该测量系统对环境中的偏二甲肼进行测量，得到吸收光谱，再使用 Marquardt非线性最小二乘法进行浓度反演。测量结果表明，系统能正确地测量偏二甲肼的浓度变化信息。光谱分辨率为 1 cm－1，时间分辨率可达 4s，并具有很高的信噪比。浓度在 1 ppm以下， UDMH测量误差为 10%左右，能够很好地满足实际应用。通过比对实验，进一步验证了测量原理及测量方法的正确性。
偏二甲肼 测量误差 OP-FTIR OP-FTIR UDMH Marquardt Marquartdt measuring errors
