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 地表反射率及气溶胶光学厚度对星载路径积分差分吸收激光雷达性能的影响

杨巨鑫 朱亚丹 王勤 卜令兵 刘继桥 陈卫标

[摘要]利用中分辨率成像光谱仪地表反射率产品和欧洲中期天气预报中心的气溶胶光学厚度产品,分析了全球地表反射率及气溶胶光学厚度的分布特征,分析了地表反射率及气溶胶光学厚度对星载路径积分差分吸收激光雷达系统回波功率...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(09):0910001

 LEO-LEO红外激光掩星CO2浓度测量技术研究

李文冬 刘继桥 朱亚丹 陈卫标

[摘要]利用基于近地轨道(LEO)卫星组网的红外激光掩星(LIO)技术,可对地球大气温室气体垂直廓线进行主动探测,为全球温室气体浓度廓线的测量提供新手段。介绍了基于LIO技术的大气温室气体浓度廓线的测量原理,针对最主要的温室...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(08):0810001

 基于长程气体吸收池的单频纳秒脉冲激光光谱纯度测量

陈晓 李世光 朱小磊 马秀华 刘继桥 陈卫标

[摘要]基于长程气体吸收池技术,搭建了针对波长为1572 nm的单频激光的光谱纯度测量装置,理论分析了测量精度的影响因素,并推导出误差计算公式。结果表明,该装置可精确测量光谱纯度为90%~99.999%的激光输出。使用该装置对...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(02):0204006

 星载激光雷达望远镜主镜光机分析与优化

穆永吉 万 渊 刘继桥 侯 霞 陈卫标

[摘要]针对研制和集成完的直径为1 m的激光雷达望远镜, 介绍了望远镜主镜系统的结构设计, 并分析了主镜二级背板安装点匹配失调及主镜挠性支撑脚作用对主镜面形的影响。通过建立主镜系统的有限元模型开展光机分析, 并对分析结...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(07):0718002

 APD探测器的性能对激光雷达反演CO2浓度误差影响研究

左维康 朱亚丹 邱 敏 刘继桥 陈卫标

[摘要]星载积分路径差分吸收(IPDA)激光雷达是全天时全球范围内探测CO2浓度的一种有效的方法, 而作为接收系统关键元件的光电探测器对激光雷达系统性能有着较大的影响。雪崩光电二极管(APD)有着较大的动态范围与高的响应度, ...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(04):0406002

 小型化碘稳频1064 nm半导体激光器研究

杜娟 孙延光 陈迪俊 黄敏捷 杨中国 刘继桥 朱韧 侯霞 陈卫标

[摘要]传统的1064 nm稳频激光器虽然能达到很高的频率稳定度和不确定度, 但其体积比较庞大, 系统设计比较复杂。而对于一些激光频率稳定度要求不高的实际应用, 如高光谱分辨率气溶胶探测激光雷达, 系统简单与缩小体积应该是更...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(07):0701006

 星载激光雷达系统杂散光分析与抑制

穆永吉 李蕊 万渊 刘继桥 侯霞 陈卫标

[摘要]针对全球范围CO2浓度和气溶胶检测的星载激光雷达系统的可行性进行研究。由于大气后向散射信号很弱, 故星载激光雷达对杂散光很敏感。激光雷达系统由Ritchey-Chretien接收望远镜、多波段中继光学系统以及光电探测系统构...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(05):0510005

 单频纳秒脉冲激光中心频率实时监测技术

陈 晓 谢小兵 谢 伟 李世光 马秀华 朱小磊 刘继桥 陈卫标

[摘要]基于光学外差法, 设计并搭建了一套脉冲激光中心频率实时监测系统。频率特性已知的连续光经移频后与待测的单频纳秒脉冲光发生拍频, 用光电探测器和数据采集卡记录合成光强信号, 分析拍频信号的频谱, 即可获取待测光的...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(11):1101003

 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术对开放式长光程大气CO2的测量

信丰鑫 郭金家 孙加运 马玲 李杰 夏晖晖 刘继桥 刘智深

[摘要]CO2是地球大气中第三大含量的痕量气体,对温室效应影响最大,主要来源于人类的日常活动,测量大气CO2浓度对了解 地区CO2的周期性变化与气候变化的内在规律有重要意义。基于可调谐半导体激光吸收光谱(tunable diode lase...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2017, 12(04):269

 机载激光雷达测量二氧化碳浓度误差分析

史成龙 刘继桥 毕德仓 李世光 刘 丹 陈卫标

[摘要]差分吸收激光雷达是高精度测量大范围二氧化碳浓度的有效手段。研究了机载路径积分差分吸收激光雷达测量二氧化碳柱线浓度的主要误差项, 分析了这些误差项导致的二氧化碳柱线浓度反演误差。介绍了机载差分吸收激光雷达...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(05):0530001

 基于Fizeau 干涉仪的大气多普勒频移检测技术

王亚慧 刘继桥 陈卫标 毕德仓

[摘要]研究了基于激光条纹成像的风速测量技术,根据Fizeau干涉仪透射率函数和大气中的分子散射光谱特征对其优化设计,得到了一套基于任意光束入射的Fizeau干涉仪的系统参数。优化设计结果为Fizeau干涉仪腔长12 mm,平板反射...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(03):0308005

 全光纤相干多普勒激光雷达非线性最小二乘风速反演方法及实验研究

刁伟峰 刘继桥 竹孝鹏 刘源 张鑫 陈卫标

[摘要]研制了一套人眼安全的全光纤相干多普勒激光测风雷达系统。系统采用1550 nm 全光纤单频保偏激光器作为激光发射光源,激光器单脉冲能量0.2 mJ,重复频率10 kHz,脉冲半高全宽400 ns,线宽小于1 MHz。激光雷达接收望远镜...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(09):0914003

 种子注入单频脉冲光参量振荡器的光谱纯度研究

姜佳欣 李世光 马秀华 刘继桥 朱小磊 陈卫标

[摘要]种子注入单频脉冲光参量振荡器(OPO)是实现差分吸收雷达激光发射源的重要技术手段,且其输出光谱纯度直接影响探测气体对激光能量的吸收,进而影响该雷达系统的测量精度。就种子注入单频脉冲激光器而言,光谱纯度表征在...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(07):0702011

 用于全球大气温室气体探测的星载激光雷达研究

刘继桥 谢杨易 李世光 李环环 马秀华 朱小磊 陈卫标

[摘要]星载积分路径差分吸收(Integrated Path Differential Absorption, IPDA)激光雷达是一种有效的高精度(1 ppm)全球CO2 柱线浓度测量手段。结合 其基本工作原理分析了CO2 柱线浓度反演技术方法,并优化了工作波段和工作波...

 PDF全文红外 | 2013, 34(02):22-26

 相干多普勒测风激光雷达低信噪比区域回波信号的估计方法

靳笑晗 汪岳峰 竹孝鹏 刘继桥 刁伟峰 陈卫标

[摘要]相干多普勒测风激光雷达通常会采用周期图最大值法(PM)提取不同距离门信号的多普勒频移(对应风速)信息。由于噪声和相干效率的影响,个别距离门信号会出现信噪比(SNR)突然降低的情况,从而导致系统的探测概率降低,影响系...

 PDF全文光学与光电技术 | 2013, 11(03):10-14

 大气温度、湿度和压强对星载激光雷达测量CO2浓度精度的影响

谢杨易 刘继桥 姜佳欣 陈卫标

[摘要]研究了大气温度、湿度和压强的不确定性对于星载积分路径差分吸收(IPDA)激光雷达系统测量大气CO2柱线浓度精度的影响。介绍了测量大气CO2柱线浓度的基本原理和CO2吸收截面计算方法,理论分析并模拟计算了吸收峰(On-lin...

 PDF全文中国激光 | 2012, 39(s2):s214005

 PDH激光稳频控制技术研究

卞正兰 黄崇德 高敏 董作人 刘继桥 蔡海文 瞿荣辉

[摘要]针对多普勒测风激光雷达系统的应用需求,研制了一套结构紧凑、操作灵活的Pound-Drever-Hall(PDH)激光稳频系统。直接数字频率合成器(DDS)产生激光器高频相位调制信号,模拟混频器解调激光器的频率漂移信息,高集成度的...

 PDF全文中国激光 | 2012, 39(03):0302001

 最大概似法在多普勒激光测风雷达中的应用研究

靳笑晗 汪岳峰 竹孝鹏 刘继桥 刁伟峰 陈卫标

[摘要]为了从相干多普勒测风激光雷达的微弱气溶胶后向散射信号中高效、准确地提取多普勒频移信息,得到最接近CRB极限的无偏估计,利用气溶胶后向散射信号统计特性,建立了相干多普勒激光雷达仿真模型,并用最大概似法(ML)推导了...

 PDF全文光学仪器 | 2012, 34(05):28-33

 地基全视景三维成像激光扫描仪

贺岩 雷琳君 臧华国 胡善江 刘继桥 孟俊青 夏文兵 吴姚芳 黄敏杰

[摘要]作为一项高效的测量测绘技术,三维成像激光扫描技术具有快速高效性、非接触性、穿透性、主动性、高精度和高密度 等特点,正在被逐渐应用于我国国家建设的各个领域。介绍了三维扫描技术的应用和市场上已有产品的性能情...

 PDF全文红外 | 2012, 33(02):13-16

 相干多普勒测风激光雷达研究

竹孝鹏 刘继桥 刁伟峰 毕德仓 周军 陈卫标

[摘要]研制了一套用于大气风速测量的1.064 μm全固态相干激光雷达系统。该系统采用种子注入 Nd∶YAG脉冲单频激光器作为光源。激光的脉冲能量为0.5 mJ,脉冲宽度(FWHM)为80 ns。 利用40 m处的转轮进行了硬靶速度校正实验(速...

 PDF全文红外 | 2012, 33(02):8-12

 应用于多普勒测风雷达的人眼安全单频脉冲全光纤激光器

刘源 刘继桥 陈卫标

[摘要]我们研究了一个使用种子源放大结构的输出波长为1533nm的单频脉冲全光纤激光器。种子源使用线宽为5 kHz、输出功率达到40 mW的磷酸盐光纤激光器,它被调制成10 kHz重频和500ns脉宽的脉冲信号进入放大器,放大器由两级预...

 PDF全文Chinese Optics Letters | 2011, 9(09):090604

 可调谐单频非平面环形腔固体激光器

朱韧 周军 刘继桥 陈迪俊 杨燕 陈卫标

[摘要]研究了单块晶体成腔的单频非平面环形腔(NPRO)固体激光器,在1.83 W的808 nm抽运功率下输出激光1.01 W,斜率效率达到60%。采用拍频的方法对激光线宽进行了测试,激光线宽小于2 kHz。通过抽运电流反馈控制使弛豫振荡峰...

 PDF全文中国激光 | 2011, 38(11):1102011

 大气温度对基于瑞利散射双边缘技术激光测风雷达的影响

竹孝鹏 刘继桥 陈卫标

[摘要]根据瑞利散射双边缘技术测风原理,模拟仿真了不同大气温度下直接探测多普勒激光测风雷达的响应函数曲线,分析了大气温度对风速测量的影响。仿真结果表明,对不同的大气温度,系统有不同的响应曲线,同时风速越大,大气温度...

 PDF全文中国激光 | 2010, 37(08):2005-2009

 条纹技术测风激光雷达研究*

卜令兵 陈卫标 周军 刘继桥 官莉 黄兴友 王振会

[摘要]使用单纵模355 nm激光作为发射光源,Fizeau干涉仪作为光谱鉴别设备,对条纹技术测风激光雷达进行了研究.对激光器频率抖动和Fizeau干涉仪光谱进行了分析,建立了条纹技术激光雷达系统,使用Fizeau干涉仪扫描的方法对系统进...

 PDF全文光子学报 | 2009, 38(01):175-178

 人眼安全相干多普勒测风激光雷达全光纤单频激光器

刘源 刘继桥 陈卫标

[摘要]为了满足近距离相干测风激光雷达对激光发射源的需求, 采用种子源振荡-放大(MOPA)的工作方式, 对小型化、全光纤、高重复频率、窄线宽并处于人眼安全工作波段的激光雷达用单频脉冲激光器进行了研究。实现激光输出波长1...

 PDF全文中国激光 | 2009, 36(07):1857-1860

 菲佐测风激光雷达及风速反演算法

卜令兵 刘继桥 周军 陈卫标 曹念文 黄兴友 夏文梅

[摘要]研制了基于菲佐干涉仪的测风激光雷达系统,并使用高斯拟合法和最大似然法反演风速,对两种风速反演方法进行了分析,结果表明:风速较小时,两种方法具有相似的风速反演精度,但高斯拟合法收敛快、受条纹信噪比影响较小;风速...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2009, 21(08):1139-1142

 用于多普勒测风雷达的单频全固态激光器稳频

孙旭涛 刘继桥 周军 陈卫标

[摘要]采用Pound-Drever-Hall技术,对用于多普勒测风雷达的种子注入激光器的主动激光器进行稳频,将其频率锁定在一个特殊设计的法珀腔上。该法珀腔总体采用零膨胀微晶玻璃材料制成,具有极高的温度稳定性。使用计算机采集鉴...

 PDF全文Chinese Optics Letters | 2008, 6(09):679

 多普勒激光雷达及其单纵模全固态激光器

陈卫标 周军 刘继桥 朱小磊

[摘要]设计一套测量大气风场的多普勒激光雷达系统,以种子注入的单频、高重频、脉冲紫外全固态激光器为发射光源,采用两种直接探测技术获取高低空大气风场.基于费索干涉仪(Fizeau)的条纹图像技术获取边界层和低对流层大气风场...

 PDF全文红外与激光工程 | 2008, 37(01):57-60

 激光稳频的共焦法布里-珀罗干涉仪

孙旭涛 刘继桥 周军 陈卫标

[摘要]针对多普勒激光雷达激光源短期频率漂移低于1 MHz的要求, 设计了一种共焦干涉仪作为频率标准进行稳频。通过对三种不同材料制成的共焦法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉仪中心频率随温度漂移情况进行分析对比, 选用零膨胀微...

 PDF全文中国激光 | 2008, 35(07):1005-1008

 光谱稳定性对直接探测多普勒测风激光雷达的影响研究

卜令兵 刘继桥 陈卫标

[摘要]从种子注入固体激光器的不稳定和多普勒频移检测干涉仪的光谱漂移出发,模拟和分析其对基于双边缘探测技术的直接探测多普勒激光雷达风速测量准确度的影响. 模拟结果显示,在5 min积分时间的30 000个脉冲内,如果达到风速...

 PDF全文光子学报 | 2007, 36(02):335-339

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