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 海洋激光遥感技术研究进展(特邀)

华灯鑫 王 骏

[摘要]国内正处于实施21世纪海洋“丝绸之路”战略部署的关键时期, 发展海洋光学技术是支撑国家中长期发展战略的重要方向。海洋激光遥感技术是海洋光学的重要研究领域之一。激光雷达作为近年来快速发展的新型主动遥感技术, ...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(09):0903003

 全天时喇曼激光雷达探测大气水汽的技术实现及分光系统设计

高飞 雷宁 黄波 朱青松 石冬晨 汪丽 王玉峰 闫庆 刘晶晶 华灯鑫

[摘要]为实现大气水汽的全天时测量, 选用Nd∶YAG脉冲激光器的四倍频输出266.0 nm作为激励光源, 设计日盲紫外域喇曼激光雷达系统.由于低层大气污染造成的臭氧污染, 通过增加大气氧气的振动喇曼散射信号测量通道, 实时反演近...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(04):0401003

 日盲紫外域拉曼激光雷达探测大气水汽技术研究

石冬晨 华灯鑫 雷 宁 高 飞 汪 丽 闫 庆 周 毅

[摘要]拉曼激光雷达通过探测与水汽浓度相关的大气水汽振动拉曼散射回波信号, 可实现大气水汽混合比廓线的探测。 然而由于振动拉曼信号非常微弱, 在白天测量时振动拉曼散射光谱会淹没在太阳背景光中, 多在夜间测量。 为实...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2018, 38(05):1430

 多波段激光雷达颗粒物质量浓度探测方法

饶志敏 何廷尧 华灯鑫 陈若曦

[摘要]为了获得大气颗粒物的质量浓度廓线, 提出一种基于多波段激光雷达回波信号的大气气溶胶消光系数与颗粒物质量消光效率相结合的新型算法。 该方法利用覆盖紫外到近红外波段的激光雷达作为遥感探测工具, 获取气溶胶的消光...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2018, 38(04):1025

 基于小波去噪算法的全天时大气水汽拉曼激光雷达探测与分析

王玉峰 曹小明 张晶 汤柳 宋跃辉 狄慧鸽 华灯鑫

[摘要]提出了一种基于小波阈值去噪算法的白天太阳背景光滤波抑制方法, 实现对拉曼回波信号中真实信号与噪声的分离, 并有效滤除白天背景噪声。基于西安理工大学大气水汽探测拉曼激光雷达系统的全天时实测数据, 详细讨论了分...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(02):0201001

 紫外域波长选择对全天时水汽拉曼激光雷达探测性能的影响

石冬晨 华灯鑫 黄波 雷宁 高飞

[摘要]Nd∶YAG激光器三倍频输出的354.7 nm光和四倍频输出的266.0 nm光都位于紫外波段,都可作为水汽拉曼激光雷达的激励光源;从水汽拉曼激光雷达系统的实际建设出发,分别从后向散射系数、消光系数、大气透过率、臭氧吸收和...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(12):1228003

 大气探测激光雷达发射能量监测

杜洋 华灯鑫 辛文辉 何廷尧 崔岩 普亚洲

[摘要]出射激光脉冲能量变化对激光雷达的测量数据有很大影响,需对其进行实时、准确测量。 针对激光雷达出射激光脉宽窄、不易实现高频电路采集的问题,设计了一个基于峰值采样保持电路的 脉冲能量监测系统。对脉宽为10 ns、重...

 PDF全文量子电子学报 | 2018, 35(02):209

 双扫描激光雷达精细探测低层大气气溶胶方法

高飞 李婉婉 南恒帅 雷宁 袁方苗 石冬晨 汪丽 华灯鑫

[摘要]为实现水平非均匀分布的低层大气气溶胶光学特性的遥感探测,提出一种基于双扫描激光雷达的气溶胶精细探测方法.该方法以扫描激光雷达为遥感探测工具,通过双激光雷达相向交叉扫描工作模式,实现对同一空域近地表气溶胶...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(09):0901002

 不同紫外波段激发生物气溶胶荧光雷达系统性能分析

王强 何廷尧 华灯鑫

[摘要]基于激光诱导生物荧光技术, 分别采用紫外355 nm和266 nm激光作为激发光源, 构建生物气溶胶荧光雷达监测系统模型.综合考虑不同激发波段, 臭氧吸收以及太阳背景光等因素对激光雷达荧光探测效果的影响, 对系统性能进行数...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(12):1201002

 波长可调谐激光雷达系统设计

宋跃辉 石高栋 李仕春 高飞 王玉峰 李博 华灯鑫

[摘要]以OPO激光器为光源, 设计了一台激发波长在192~2 750 nm范围内连续可调谐的激光雷达系统.分光系统由可旋转光栅和小孔光阑构成, 通过调节光栅的衍射角, 实现不同波长回波信号的有效接收.光电倍增管用于紫外和可见光波段...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(10):1001001

 激光诱导荧光雷达探测系统仿真研究

景敏 华灯鑫 乐静

[摘要]激光诱导荧光技术是一种应用广泛的新型遥测技术, 为了指导实际激光诱导荧光探测系统的搭建, 介绍了荧光检测原理, 设计了激光诱导荧光雷达探测系统。以测量水面石油类污染物为例, 通过分析激光诱导荧光雷达探测系统中...

 PDF全文应用光学 | 2017, 38(01):131

 双波长荧光雷达探测大气生物气溶胶的性能分析

饶志敏 华灯鑫 何廷尧 王 强 乐 静

[摘要]生物气溶胶在大气中扩散极易传播和发生各种流行疾病, 也是生物武器投放的主要形式, 实现生物气溶胶实时、 远距离的探测显得尤为重要。 构建了一台双波长荧光雷达用于大气中生物气溶胶的预警和识别。 该雷达系统采用N...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2017, 37(09):2804

 全天时紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统

邵江锋 华灯鑫 汪 丽 王 骏 闫 庆

[摘要]紫外高光谱瑞利测温激光雷达是一种探测大气温度廓线的有效工具。目前, 紫外高光谱瑞利测温激光雷达通常采用355 nm波长的光, 然而白天太阳背景光辐射会影响雷达系统的信噪比(SNR), 进而制约温度探测的距离和精度。针对...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(06):0601003

 拉曼激光雷达测温的综合多级质量控制技术

李博 华灯鑫 周艳 张铭 王玉峰 刘君 狄慧鸽

[摘要]利用10个方程对拉曼激光雷达系统获得的原始数据进行标定,进而反演温度,并分别与同时刻、同有效对等高度层的标准温度进行定性对比。选取50组样本,从定量分析(相似性评判、相差性评判,以及综合评判)角度,通过权重...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(04):0428003

 全光纤M-Z干涉仪的高灵敏度与大动态范围多普勒激光雷达风场探测技术

汪 丽 谭林秋 常 博 鲁耕耕 高 飞 华灯鑫

[摘要]多普勒测风激光雷达是大气风场探测的重要手段之一。 通过检测风速导致的大气后向散射谱的多普勒频移从而实现风速的探测。 由于受鉴频器本身特性的影响, 高灵敏度与大动态范围的探测一直是大气风场探测的难点。 提出采...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2017, 37(03):958

 Mie散射激光雷达回波信号小波去噪方法

周智荣 华灯鑫 杨蓉 闫庆 陈浩 宋跃辉

[摘要]针对强背景光下, Mie散射激光雷达回波信号所含噪声的特点, 提出小波滤波消噪方法.该方法通过小波变换分离出背景光的直流部分, 并利用小波软阈值消除来自背景光的白噪声和探测系统的电噪声.为了验证该方法的有效性,提...

 PDF全文光子学报 | 2016, 45(07):070701002

 同轴米散射激光雷达自准直系统设计

宋跃辉 鲁雷雷 华灯鑫 李仕春 辛文辉 闫庆

[摘要]针对同轴米散射激光雷达,提出了判断出射激光束光轴和望远镜光轴是否同轴的准直判据。以判据最大化为控制目标,以二维电动镜架为执行机构,采用变步长调节算法,设计了同轴米散射激光雷达自准直系统。实验结果表明该...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(07):0710001

 时分复用光纤光栅系统的边缘滤波解调与标定

巩鑫 华灯鑫 李仕春 王骏 代晨昱

[摘要]为实现高空间分辨率和高测量精度的准分布式光纤光栅应变传感系统,研究了基于时分复用光纤光栅传感系统的解调和标定方法。将波分复用和时分复用技术相结合,得到两个低反射率光纤光栅的应变灵敏度分别为33.40 με/m...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(10):1010006

 气溶胶激光雷达比的迭代反演

宋跃辉 时丽丽 王玉峰 鲁雷雷 华灯鑫

[摘要]基于Fernald法研究了激光雷达比设定值与激光雷达有效探测范围内气溶胶光学厚度之间的函数关系。针对函数的连续性,提出了以光学厚度为收敛判据,采用二分法反演低层气溶胶激光雷达比的新方法。2014年7月下旬,利用太...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(01):0113001

 空间方差构建在激光雷达光子计数数据堆栈修正中的应用

高飞 李松辉 李婉婉 汪丽 辛文辉 华灯鑫*

[摘要]激光雷达近场回波信号较强,容易使光子计数系统产生数据堆栈现象,而死区时间是修正数据堆栈的重要因子。构建了一种激光雷达光子计数数据廓线的空间方差数学计算模型,用于评价光子计数数据的泊松分布质量。利用计算...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(05):0528002

 新型LED光源气溶胶探测雷达系统优化设计与初步实验

钟文婷 华灯鑫 刘君 张宸 晏克俊

[摘要]为了实现近地面、多波长气溶胶时空探测,克服激光波长可选择性不足的问题,利用LED丰富的光谱特性,设计了一种新型发光二极管(LED)光源雷达。LED能量小且发散角大,其出光能量、发散角、接收视场角和几何重叠因子都会...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(10):1028001

 气溶胶雷达比和波长指数的仿真研究

宋跃辉 时丽丽 鲁雷雷 李仕春 辛文辉 闫庆 华灯鑫

[摘要]为深入研究气溶胶光散射特性,以米散射理论和粒谱分布为基础,仿真计算了多种气溶胶的 雷达比和波长指数,研究了二者与入射光波长、气溶胶尺寸及复折射率之间的关系。仿真结果表明 水云和雾在355 nm、532 nm和1064 nm波...

 PDF全文量子电子学报 | 2016, 33(01):98

 光纤Mach-Zehnder干涉仪测风激光雷达技术与数值仿真

谭林秋 华灯鑫 汪丽 何廷尧 常博

[摘要]基于光纤Mach-Zehnder干涉仪双边缘检测技术, 提出并设计了一套全光纤非相干测风激光雷达系统, 对多普勒频移的提取和风速反演算法进行了理论分析, 针对大气分子散射信号的特点, 对光纤Mach-Zehnder鉴频系统进行了优化...

 PDF全文光子学报 | 2015, 44(07):0701003

 全天时多波长激光雷达系统研制与信噪比分析

赵虎 华灯鑫 狄慧鸽 侯晓龙 阎蕾洁 毛建东

[摘要]利用Nd:YAG 激光器产生10 Hz 的1064、532 和355 nm 激光束作为光源,研制了用于对流层大气气溶胶探测的全天时多波长激光雷达,实现了溶胶Mie散射信号在紫外、可见和红外三个波段的精细分离和提取。通过小孔光阑和窄带...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(01):0113001

 基于神经网络的叶绿素含量精细测量建模方法研究

周春艳 华灯鑫 乐静 万文博 蒋朋 毛建东

[摘要]活体植物叶片叶绿素含量SPAD值易受叶片厚度、 水分等影响, 提出了基于多参数神经网络建模的叶绿素含量精细反演方法。 通过测量叶片在中心波长分别为650, 940和1 450 nm光照射下的透过率, 获得叶片的SPAD值和水分指数...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2015, 35(09):2629

 对流层高度大气温度、湿度和气溶胶的拉曼激光雷达系统

王玉峰 高飞 朱承炫 何廷尧 华灯鑫

[摘要]为了实现大气温度、水汽(相对湿度)和气溶胶的实时同步探测研究,成功研制了一台日常观测的多参数探测拉曼激光雷达,采用高性能二向色镜和窄带干涉滤光片组成高光谱分辨率高效率拉曼分光系统,实现独立5通道大气回波信...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(03):0328004

 激光诱导生物气溶胶荧光雷达的设计与数值仿真

饶志敏 华灯鑫 何廷尧 乐静

[摘要]为了评估激光诱导荧光雷达对生物气溶胶粒子的有效探测距离及随生物气溶胶浓度变化的敏感性,在阐述生物气溶胶探测原理的基础上,设计了一台激光诱导荧光雷达。该雷达选用波长为355 nm 的二极管抽运的Nd:YAG 固体激光...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(10):1028001

 新型双通道Mach-Zehnder干涉仪多普勒测风激光雷达鉴频系统研究及仿真

汪丽 谭林秋 邢美丽 狄慧鸽 王玉峰 华灯鑫

[摘要]Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪可作为鉴频器件应用于多普勒测风激光雷达系统中.鉴于一般M-Z干涉仪的稳定性差,不易于调节的缺点,提出一种基于双棱镜结构的新型双通道M-Z干涉仪作为多普勒测风激光雷达鉴频器件.在进行探测原...

 PDF全文光子学报 | 2014, 43(01):0101002

 可用于双目标同时着靶的单线阵相机坐标测量系统

董涛 华灯鑫 李言 倪晋平

[摘要]提出了一种基于单线阵CCD相机的坐标测量系统。将相机的探测光幕面和激光器的光幕面设置在同一个平面内, 投影板被激光器照亮, 为相机提供具有一定亮度的探测背景。当两发弹丸同时穿越由激光器和线阵相机共同组成的探测...

 PDF全文光学技术 | 2014, 40(06):481

 用于CCD立靶的双光幕触发系统研究

董涛 华灯鑫 李言 倪晋平

[摘要]针对靶场测试当中CCD立靶测量系统需要稳定可靠触发的需求, 提出一种双光幕触发系统。采用镜头式光幕探测器配合高亮度LED慢散射光源组成触发探测光幕, 利用2个同样的光幕探测器配合测时装置组成区截测速系统, 根据测得...

 PDF全文应用光学 | 2014, 35(04):638-642

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