1 西安理工大学陕西省机械制造装备重点实验室, 陕西 西安 710048
2 西安理工大学激光雷达遥感研究中心, 陕西 西安 710048
3 教育部数控机床及机械制造装备集成重点实验室, 陕西 西安 710048
为满足瑞利高光谱激光雷达对脉冲激光发射单元频率稳定性的需求,提出基于分子吸收的脉冲激光锁频方法。基于碘分子吸收光谱原理,采用GHz量级峰值保持电路、比例积分微分(PID)(proportional integration differential控制算法和精度为±0.02 K的控温系统,构建一套脉冲激光锁频系统。首先,利用BBO(β-BaB2O4)晶体倍频的532 nm连续激光测量精确温控的碘分子吸收池,获得其1109线在不同温度下的吸收光谱,进而确定了鉴频曲线;其次,利用鉴频曲线的拟合方程获得通过碘分子吸收池后脉冲激光能量变化与频移量之间的定量关系及测量灵敏度;最后,利用PID控制算法对比频率设定值与频移量之间的差异,将该差异以电压形式反馈于种子激光器,通过种子激光器的频率改变补偿脉冲激光的频率漂移,继而实现脉冲激光的动态锁频。实验结果表明:在25 min内脉冲激光的频移小于±2.2 MHz,瑞利高光谱激光雷达测风误差小于±0.6 m/s,测温误差小于±0.5 K。
遥感 脉冲激光锁频 分子吸收光谱 大气参量探测 光学学报
2019, 39(10): 1028005
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院大气成分与光学重点实验室，合肥 230031
2 中国科学院大学，北京 100039
利用MODIS二级云产品和大气产品资料，采用通用大气辐射传输软件模拟计算了水云存在的情况下8.55 μm、11.03 μm和12.02 μm波段水云大气顶亮温，并对三波段的MODIS云顶观测亮温和模拟计算的亮温进行了对比分析.结果表明：利用MODIS卫星观测云参量、大气参量和空间几何参量，结合通用大气辐射传输软件模拟计算的亮温和MODIS云顶亮温分布基本一致，亮温差较小，主要分布在－10 K~10 K附近.模拟计算的三个通道亮温差BTD(8.55~11.03 μm)和BTD(11.03~12.02 μm)的变化符合水云的情况.
大气辐射 通用大气辐射传输软件 数值模拟 水云 大气光学 卫星观测 云参量 大气参量 Atmospheric radiation Combined atmospheric radiative transfer model Simulation Water clouds Atmospheric optics Satellite observations MODIS MODIS Cloud parameters Atmospheric parameters
华中科技大学电子与信息工程系武汉光电国家实验室, 武汉 430074
以激光信号在传输介质中的布里渊散射频移量模型为基础,依据相关大气数据建立基于布里渊散射信号检测的大气探测模型。该模型中布里渊频移量只与大气高度相关,详细描述了低空大气范围内布里渊频移量的连续分布状态。结果表明在0～86 km的海拔高度范围内,大气的布里渊散射频移量分布在1.0～1.3 GHz之间。与有关数据相比,该模型与实际情况非常符合,同时具有很好的连续性和普适性。
大气光学 激光雷达 布里渊散射 大气参量 数学模型
中国科学院,安徽光学精密机械研究所,大气光学中心,合肥,230031
就激光大气传输湍流热晕相互作用下大气参量测量误差对激光传输效果(平均功率密度)的影响进行了数值分析,并以典型的激光传输条件为例,分析了对激光大气传输影响最为敏感的3个大气参量风速、吸收系数以及湍流结构常数的测量精度要求.综合不同传输距离下大气参量测量误差对传输效果的影响,大气风速的测量精度要求为±10%,吸收系数及湍流结构常数的测量精度要求分别为±5%和±15%.
大气光学 传输效果 大气参量 测量精度
