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 唐山学院 基础教学部，唐山 063000
2 唐山学院 环境与化学工程系，唐山 063000
为了快速合理地确定激光雷达几何因子反演关键参量——激光雷达比，利用雷达充满区几何因子值恒为1的属性提出一个简捷的新途径，对这种方法从理论上进行了推导，并以实际雷达数据进行了验证，反演得到的几何因子在充满区没有出现单调增加或者单调减小等不合理情况。结果表明，这种方法避免了目前激光雷达比需多次取值对结果定性分析繁琐耗时的不足，是合理有效的。这将对于反演出雷达几何因子并进而获得近地面气溶胶信息具有重要参考价值。
激光技术 激光雷达几何因子 大气光学 激光雷达比 消光系数 laser technique geometrical form factor of lidar atmospheric optics lidar ratio extinction coefficient
西安理工大学机械与精密仪器工程学院, 陕西 西安 710048
光束品质因子M2直接影响高斯光束传播特性,光纤口径主要约束激光雷达接收系统的视场角。几何重叠因子是影响激光雷达探测性能的重要参量,其主要受激光束的发射特性、接收系统的结构等影响。通过探讨光束品质因子M2及耦合光纤口径对几何重叠因子的影响,为设计激光雷达发射接收系统,改善激光雷达的探测性能提供了优化方案。数值计算及初步实验表明,光纤的耦合效率与光纤的放置位置及光纤口径有很大的关系;几何重叠因子小于1的探测距离受到M2因子的较大影响且随着M2因子的增大而增大。
大气光学 几何重叠因子 光束品质因子 光纤耦合
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
介绍了平行轴与共轴激光雷达几何重叠因子的物理意义,并从几何推导和实验测量两方面给出求解几何重叠因子的方法.通过对AML-1激光雷达(共轴系统)的实验总结,列举了一些有关几何重叠因子的典型结果,并分析了激光雷达几何重叠因子对探测气溶胶消光系数的影响.最后得出,气溶胶消光系数对几何重叠因子的修正非常敏感,但在激光雷达系统稳定且操作规范的情况下,几何重叠因子随距离的分布曲线是相对稳定的,此时对气溶胶消光系数的影响也较小.
大气光学 激光雷达 气溶胶 消光系数 几何重叠因子 atmospheric optics lidar aerosol extinction geometrical form factor
