1 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
阐述了基于法布里珀罗干涉仪(FPI)反演中高层大气风速和温度的基本原理，研究了FPI系统传递函数及其对入射谱线的响应表达式。借鉴传统FPI反演中高层大气风速和温度的经典理论，提出一种矩阵简化算法。利用分解和近似的数学基础方法来得到系统响应表达式的矩阵形式，然后采用最小二乘法反演出大气风速和温度。仿真结果表明：当预估风速和温度偏离实际风速和温度，小于150 m/s和80 K时，反演风速和温度的误差范围在±3 m/s和±10 K内。矩阵简化算法不但保留了完整傅里叶级数描述法的精确性，而且避免了激光校准和波长变换，具有简单和快速的优点。
大气光学 风速温度反演 法布里珀罗干涉仪 系统响应表达式 矩阵简化算法 光学学报
2013, 33(11): 1130003
西安理工大学机械与精密仪器工程学院, 陕西 西安 710048
针对基于法布里珀罗干涉仪的大气风场探测系统，推导了进行风速、温度反演的理论模型并在理论上进行了模拟验证。利用光学设计软件Zemax完成了法布里珀罗干涉仪系统结构的仿真。通过设定不同波长入射系统，得到对应干涉条纹，利用最小二乘拟合圆方法从条纹峰值移动距离可反演出风速，与理论值进行比对，得到风速仿真误差小于4.2%。针对温度探测理论建立了合理的光源光谱文件，给出理想仿真干涉圆环，进行数据分析完成温度反演，计算出温度的仿真误差小于7.5%。结果表明，仿真模型、反演理论、数据分析和处理方法是可行的。
大气光学 风速温度反演 系统设计仿真 法布里珀罗干涉仪 条纹成像 光学学报
2011, 31(10): 1001001
