1 中山大学地理科学与规划学院, 广东 广州 510275
2 中山大学地球科学与工程学院, 广东 广州 510275
近年来主流的激光粒度分析是一种集激光、 光电以及计算机技术对颗粒的粒度进行测试的方法。 其原理是: 不同粒径的颗粒对入射激光会产生不同角度的散射光, 通过测量不同角度散射光的强度, 可计算样品的粒度分布。 由于操作简便、 测试快速、 精度高, 在沉积学中有着重要的应用。 闽粤沿海第四纪盆地的上更新统与全新统之间, 普遍发育一层“花斑粘土”, 其多被认为是晚更新世末期的河、 海相沉积, 在末次盛冰期, 顶部暴露地表风化而成。 而初步研究显示, 花斑粘土与下伏沉积在颜色、 结构、 成分等方面存在显著差异, 两者相交截然, 不具备典型的风化成因关系; 花斑粘土具粉砂感, 干燥后易随风飞扬, 沉积特征与风成黄土具有较好的可比性。 粒度分布是判断沉积物的沉积环境及成因的重要指标, 为了探明花斑粘土的沉积属性及形成机制, 选取珠江三角洲三个代表性第四纪钻孔, 采用激光粒度方法, 对花斑粘土的粒度特征进行研究。 结果显示, 花斑粘土以10~50 μm的粗粉砂为众数粒组, <5 μm的粘粒为次众粒组, 分别对应黄土的“基本粒组”和“挟持粒组”, 是风成沉积的典型粒组构成; 各项粒度参数均符合风成沉积的范围; 粒度参数散点集中, 粒度指数展布范围统一, 均与典型黄土一致, 而与下伏沉积差异截然; 判别结果显示, 花斑粘土属风成沉积; 粒度相分析表明, 花斑粘土与典型黄土投点范围重合, 而与其下伏沉积显著不同。 最终提出, 广布闽粤沿海第四纪地层中的花斑粘土与其下伏沉积层在沉积特征及成因上并无关联, 花斑粘土并非原地风化的产物, 而属末次盛冰期外来的风成堆积。 该结论对今后闽粤沿海地区晚第四纪古气候环境的重建有着重要的科学意义。 可见, 基于光学散射原理的激光粒度方法为判断沉积物的沉积环境及成因提供了有效的科学证据。
激光粒度 花斑粘土 闽粤沿海 风成沉积 Laser particle size analysis Mottled clay Coastal areas of Guangdong and Fujian provinces Aeolian deposit 光谱学与光谱分析
2021, 41(10): 3026
强激光与粒子束
2021, 33(9): 092001
为了建成更加高品质的中心专用网络, 满足中心用户对网络高速率、高可靠性和高利用率的需求, 采用一种新型的光传送网(OTN)技术--Liquid OTN来承载现有的网络业务, 介绍了Liquid OTN帧结构、Liquid OTN相对于传统OTN和多业务光传送网(MS-OTN)的优势, 验证了Liquid OTN设备的使用效果, 结果表明Liquid OTN设备具有高速率、低延迟和高扩展等特性。
光业务单元 管道 颗粒 网络管理系统 Liquid OTN Liquid OTN optical service unit pipeline particles network management system
1 陇东学院 电气工程学院, 甘肃 庆阳 745000
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 中国科学院超快诊断技术创新重点实验室, 西安 710119
3 中国科学院大学, 北京 100049
建立了各向异性聚焦大动态条纹变像管电子光学模型, 通过求解整个系统的电场分布对可能的高压打火点进行了分析, 研究了电四极透镜对条纹管放大倍率以及静态和动态像质的影响, 并计算了该管型的时间畸变.结果表明, 在20 mm长狭缝的情况下, 时间畸变为15 ps, 在这15 ps内, 偏转器所施加的扫描电压的变化范围仅为3.06 V, 因此由时间畸变导致狭缝像弯曲的现象几乎可以忽略.实验测试得该条纹相机的时间分辨可达1.8 ps, 在时间分辨为8 ps时, 动态范围超过1 000∶1.
条纹相机 数值计算 动态范围 狭缝像 时间畸变 电四极透镜 Streak camera Numerical computation Dynamic range Slit image Temporal distortion Electric quadrupole lens 光子学报
2018, 47(12): 1223003
1 中国海洋大学海洋遥感研究所, 山东 青岛 266003
2 山东科技大学测绘科学与工程学院, 山东 青岛 266590
研制了一套能连续探测海洋大气气溶胶光学性质垂直分布的船载小型米散射激光雷达系统,用 该系统于2015年5月和9月在青岛海域开展了海洋大气气溶胶观测实验。以同船搭载的Microtops II型手持式太阳光度计同步测量得到的气溶胶光学厚度作对比数据,比较了两种仪器的气溶胶光学 厚度测量结果,得到观测海域柱平均激光雷达比为32.4 sr, 标准偏差4.6 sr。由Fernald方法得到了实验海域夏季15 km以下 的气溶胶消光系数廓线。连续观测实验表明研制的船载米散射激光雷达结构紧凑,易于在船 载平台操作,能对海洋大气气溶胶的光学特性进行连续有效的高时空分辨率廓线测量。
大气光学 船载激光雷达 海洋气溶胶 激光雷达比 消光系数 atmospheric optics ship-borne lidar marine aerosol lidar ratio extinction coefficient
1 中国海洋大学海洋遥感研究所, 山东 青岛 266100
2 山东科技大学测绘科学与工程学院, 山东 青岛 266590
3 海岛(礁)测绘技术国家测绘地理信息局重点实验室, 山东 青岛 266590
在航空传感器系统,测速传感器皮托管的探测器入口容易被堵住,造成事故。 目前测风激光雷达是唯一可以替代皮托管的传感器,常见的脉冲测风激光雷达在近距离存在盲区而无法测量。 为了解决此问题,使用1.5 μm光纤激光器作为激光光源,其输出能量约为1 W,与保偏环形器、 耦合器等器件搭建了一套同轴收发的风速仪系统。使用距离望远镜5 m的转盘对风速仪进行了标定实验,实 验结果表明系统的速度分辨率和测量与转盘实际速度的线性拟合系数分别为0.021 m/s和0.99。使用此系统 成功实现了大气风速的测量(25 m处的大气)。
激光雷达 风速仪 全光纤相干探测 连续激光 lidar velocimetry all fiber coherent detection CW laser
1 中国海洋大学海洋遥感研究所, 山东 青岛 266100
2 鲁东大学物理系, 山东 烟台 264025
阐述了星载对地测风激光雷达系统对于全球大气气象研究的意义,总结了国际星载测风雷达系统的研 究思路。介绍了中国海洋大学在国际上地基、机载、星载这一激光雷达研究思路下,基于碘分子吸收滤波 器设计的车载、机载激光雷达系统和相关系统的验证实验,在地基测风系统的基础上建立了532 nm波段 基于碘分子吸收滤波器或法布里-珀罗滤波器的Labview星载模拟软件。使用车载系统的实际测量数据对使用碘分子吸收滤波器的 模拟测风激光雷达软件在0~3 km和3~20 km的测风精度进行模拟验证,结果表明回波累积脉冲次数在1300次 的时候,可以达到星载测风雷达的测量要求。
车载 星载 碘分子滤波器 激光雷达 vehicle-mounted space-borne iodine-filter wind lidar LabVIEW LabVIEW 大气与环境光学学报
2015, 10(2): 126
1 中山大学地球科学与地质工程学院, 广东 广州 510275
2 国土资源部海底矿产资源重点实验室, 广东 广州 510075
3 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室, 广东 广州 510275
野外调查发现, 华南沿海广泛发育一套黄色粉土沉积。 为研究其特征属性及成因, 选择具有代表性的3条粉土剖面及1个钻孔采样, 使用漫反射光谱(DRS)分析和激光粒度(LPS)分析的方法, 率先尝试从沉积物铁矿物的产出形式和沉积物粒度配分特征的角度, 综合判定沉积物的沉积环境、 搬运营力及成因机制。 DRS分析结果表明, 在黄色粉土的漫反射光谱一阶导数曲线中, 铁矿物的特征峰峰高总体有赤铁矿(565 nm)>针铁矿(505和435 nm)的变化特征, 与我国北方风成黄土的漫反射光谱一阶导数曲线形态吻合, 均体现的是相对干冷的气候环境; 而区内的河、 海相沉积物曲线所反映的铁矿物特征峰的峰高变化与上述黄色粉土的变化方向相反, 表明样品经历过充分的水化作用并长期处于潮湿的还原环境之中。 LPS分析结果表明: 各剖面(钻孔)黄色粉土的粒度组成均较为均一, 粒组配分模式具显著的双峰式, 两个峰值分别为主峰10~50 μm 区段和次峰<5 μm区段, 与黄土沉积的粒度配分模式一致, 是风成沉积的特征粒组构成; 而与区内河、 海相沉积物粒组呈单向变化的配分模式有显著差异。 结合黄色粉土的年龄介于10~80 ka之间, 以及正负地形皆广泛存在的空间分布特征, 最终认为该套沉积是形成于末次冰期的风成沉积(本研究称“类黄土”)。
漫反射光谱 激光粒度分析 类黄土 风成沉积 华南沿海 末次冰期 Diffuse reflectance spectroscopy Laser particle size analysis Loess-like deposits Aeolian sediments Coastal area of south China Last glacial period 光谱学与光谱分析
2014, 34(11): 2901