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
为了研究基于边缘探测技术的激光雷达探测布里渊散射过程中测量误差的大小，在分析海水信道的基础之上，推导出了激光雷达探测水下布里渊散射频移的测量误差公式，并对基于边缘探测技术接收到的布里渊散射回波信号的大小进行了估算，同时仿真出不同探测深度和不同水质参数条件下的布里渊散射频移测量误差，得到了在水质较好的情况下，水下120m处布里渊散射频移测量误差小于5MHz的结果。结果表明，边缘探测技术具有较高信噪比、较小测量误差。
激光技术 边缘探测技术 布里渊散射 测量误差 laser technique edge detecting technology Brillouin scattering measure errors
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
采用边缘探测技术测量布里渊频移量的误差会对海表温度测量精度带来很大影响。文章根据布里渊频移量与海表温度之间的关系以及边缘探测技术的测量原理,建立了边缘探测技术中布里渊频移量的测量误差与海表温度精度的理论模型,分析了边缘探测技术对海表温度测量精度的影响。仿真结果表明,在布里渊频移量为7.2～7.9GHz的范围内,布里渊频移量的最大测量误差约为0.33MHz,根据布里渊频移量反演的海表温度测量精度为0.0105℃。该研究对海表温度的监测系统设计有着很好的指导意义。
激光雷达 海表温度 边缘探测技术 误差 布里渊频移 lidar sea surface temperature brim detecting technology error Brillouin frequency shift
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
基于边缘探测技术的激光雷达实际应用中，激光器在工作中发射光信号的中心频率会发生漂移，激光频率的漂移过大，会直接影响边缘探测系统的测量精度。采用仿真计算的方法得到碘分子吸收滤波器在470nm～550nm范围内的吸收光谱谱线，以基于边缘探测技术的激光雷达监测大气信道和海洋水下信道环境参数为例，得到适合大气和海洋探测吸收谱线并确定发射激光信号的中心频率。通过理论分析，给出了满足探测要求的激光发射信号单稳频指标，为实际探测系统的设计奠定基础。
激光技术 单稳频指标 边缘探测技术 碘分子吸收滤波器 laser technique monochromatic and stable frequency indexes edge detecting technology iodine molecule absorption filter
1 东北师范大学物理学院,长春,130024
2 北京师范大学物理系应用光学北京市重点实验室,北京,100875
用边缘探测技术测量水中的布里渊散射信号,可以得到很高的测量精度.当布里渊散射线宽随海水温度、盐度的变化而改变时,探测到的信号强度也会随之发生变化,从而影响数据定标.在考虑布里渊散射线宽随温度变化的基础上,重新对用边缘探测方法测量水中布里渊散射信号所得的数据进行定标.实验中用一个偏振棱镜改变被测信号相对于两个吸收池布儒斯特窗的偏振状态,发现偏振状态的改变会导致定标数据变化.
边缘探测技术 布里渊散射 布里渊散射线宽 定标
华中科技大学电子与信息工程系 武汉国家光电实验室, 湖北 武汉 430074
基于边缘探测技术的激光雷达系统中, 确定分子吸收池滤波器的吸收光谱谱线, 以及确定发射激光信号的中心频率, 是实现激光雷达系统设计的核心问题。依据不同信道中布里渊散射的特性, 仿真出碘分子吸收池在470～550 nm区间的吸收光谱, 在此基础上确定激光雷达系统激光中心频率的选取和鉴频器的设计方法。以大气和海水典型信道为例, 论证了该方法在基于边缘探测技术的激光雷达中的实际应用。
激光技术 激光雷达 系统设计 边缘探测技术 分子吸收池
对边缘探测技术的信号估算及测量误差进行了详细的分析。给出了不同情况下误差因子的函数形式和具体数值。讨论了信号平均及背景信号对测量误差的影响。结论是：边缘探测技术具有高信噪比,很小的测量误差,较大的高精度测量范围,并对背景噪声有一定的抵抗作用。
布里渊散射 边缘探测技术 统计误差
美国Texas A&M大学物理系 College Station, TX77843-4242, U.S.A.
提出了一种测量水中布里渊散射的新方法——边缘探测技术。分析了这种方法的原理。结合布里渊散射激光雷达在海洋监测中的应用,给出了一个基于溴和碘分子吸收池的实际探测系统,并给出了系统的响应函数。最后,讨论了边缘探测技术的特点。
布里渊散射 边缘探测技术 分子吸收池
