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 高光学效率相干多普勒激光雷达的测风性能分析与测试

周安然 韩於利 孙东松 韩 飞 唐 磊 蒋 杉

[摘要]近期研发了一套高光学效率全光纤化相干激光雷达设备, 可用于风场的实时探测。该相干激光雷达工作于1.55 μm波段, 望远镜直径50 mm, 时间分辨率和距离分辨率分别是1 s和30 m。系统集成了光纤结构的接收单元、可编程扫...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(11):1105006

 收发分置氦激光雷达系统参数设计与性能分析

潘婷玉 孙东松 赵若灿 兰家欣 韩於利 陈廷娣 薛向辉 唐磊

[摘要]针对收发分置氦激光雷达系统,基于连续激光束成像技术,获得了不同收发分置距离下对应的距离分辨率大小,以及单列CCD像素元与高度的对应关系和距离分辨率随高度的变化曲线.对比分析了在不同亚稳态氦原子密度的条件下,系...

 PDF全文光子学报 | 2019, 48(10):1001001

 航电FC交换网络可靠性建模与仿真研究

李 键 孙东旭 朱志强

[摘要]针对典型航电FC交换网络的架构, 综合考虑了节点、交换机整体故障和各个端口独立故障对网络可靠性的影响差异以及多种余度数量的分析需求, 建立了节点、交换机和链路故障模型、端口-端口网络故障模型以及节点-节点网络...

 PDF全文电光与控制 | 2019, 26(05):73

 面向IMA平台的离散事件演化树仿真分析方法

孙东旭 李 键 武 健

[摘要]为解决具有时序相关、功能依赖、多态性、部件数量多等特点的IMA平台在可靠性分析中的困难, 提出了一种离散事件演化树仿真分析方法, 通过将IMA平台运行过程中的随机故障事件建立成离散故障事件序列,从而驱动系统状态的...

 PDF全文电光与控制 | 2019, 26(02):97

 基于瑞利多普勒激光雷达数据的重力波测量与分析

陈 冲 孙东松 陈廷娣 韩於利 赵若灿 周安然 王国成 唐 磊

[摘要]对于平流层的高空间分辨率的重力波连续测量和研究非常稀少。近几年中国科学技术大学的瑞利多普勒激光雷达观测了大量的重力波事件, 这得益于激光雷达系统在重力波研究中的优越特性。文中对激光雷达系统作出了一个简单...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(09):0930002

 多普勒激光雷达中种子激光注入的一种鉴别方法

高 健 周安然 孙东松 郑 俊 李梓霂 韩於利

[摘要]多普勒测风激光雷达以其高分辨率、高精度、大探测范围、能提供三维风场信息的能力, 吸引了多国学者的关注, 并投入了大量的人力、物力进行研究。所研究的多普勒测风激光雷达采用种子注入的方式获得单纵模、窄线宽、高...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(02):0230001

 基于高斯拟合的相干激光雷达风速估计算法

王平春 陈廷娣 周安然 韩 飞 王元祖 孙东松 王国成

[摘要]分别利用高斯拟合估计算法(Gaussian fitting estimation algorithm, 以下简称Gauss估计算法)和最大似然(Maximum Likelihood, ML) 离散谱峰值(Discrete Spectral Peak, DSP)估计算法(ML DSP)处理实测回波信号, 计算得...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(12):1230006

 瑞利多普勒激光雷达超窄带滤光器的设计

李梓霂 陈廷娣 刘恒嘉 孙东松 王国成 唐 磊

[摘要]目前中国科学技术大学车载激光雷达已经实现了对于15~60 km中性大气风场的夜间连续观测, 鉴于白天观测的信噪比受到背景光的限制, 因此, 设计了一种利用现有干涉滤光片结合固态FP 标准具的超窄带滤光器, 用于实现背景噪...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(10):1030003

 热层氦激光雷达系统参数设计和性能分析

蔡云云 孙东松 薛向辉 郑俊 兰家欣 李梓霂 张楠楠 窦贤康

[摘要]为满足氦(He)激光雷达系统的探测指标, 实现200~1000 km大气中He原子密度的测量, 对He密度探测激光雷达系统的参数和性能进行设计(主要包括激光发射部分、光学接收部分、数据采集和控制部分), 对比在不同亚稳态He密度...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(09):0910001

 相干光路的直接探测多普勒激光雷达设计

张楠楠 韩於利 陈廷娣 孙东松 周安然 韩 飞

[摘要]提出了一种能在高海拔区域工作的相干光路的直接探测多普勒激光雷达系统。系统设计借鉴了相干测风激光雷达系统的光路, 利用大气分子散射光进行风速测量, 采用偏振分光棱镜和1/4波片组成光开关, 配合收发合置的望远镜,...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(10):1010005

 相干测风激光雷达中多核DSP并行风速反演算法的实现

贾晓东 孙东松 谢绍亮 吴小锋

[摘要]针对高重复频率相干测风激光雷达中风速反演时数据量大、计算量大、实时性要求高等问题提出了基于多核数字信号处理器(DSP)的并行风速反演算法。该算法的核心思想是, 利用高速数据处理板卡DSPC-8681上的4颗8核DSP处理器...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(09):0906007

 直接测风激光雷达外场实验稳频方法

王国成 张飞飞 钱正祥 杜 跃 舒志峰 孙东松

[摘要]基于Fabry-Perot标准具的直接探测测风激光雷达是中高层大气风场探测的有效手段之一, 系统保持长期稳定地运行是监测风场变化的基本需求; 通过对DWL给出的无效探测数据进行的深入剖析, 得出是激光发射频率发生了相对漂...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(09):0906004

 差分像移大气湍流廓线激光雷达的研制

周颖捷 周安然 孙东松 强希文 封双连

[摘要]大气折射率结构常数在自适应光学系统、天文观测以及大气湍流模型等研究领域都有着重要的意义。基于差分像移的大气湍流廓线的测量原理, 研制了一套距离分辨的大气湍流廓线激光雷达。差分像移湍流廓线激光雷达相比传统...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(11):1130001

 60 km瑞利多普勒激光雷达及其风场探测

郑 俊 孙东松 窦贤康 韩於利 赵若灿 李建阅 周安然 高 健 王国成

[摘要]临近空间风场的探测, 在大气动力学研究和提高数值天气预报的准确性, 以及航空航天保障等方面具有重要意义。研制基于瑞利散射双边缘技术的60 km多普勒激光雷达用于临近空间大气风场的测量。激光雷达主要分为垂直指向测...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(10):1030002

 瑞利测风激光雷达系统性能改进与中高层大气风场观测

唐磊 蒋杉 李梓霂 郑俊 赵若灿 孙东松 吴海滨 代轩 鲁平

[摘要]开展了瑞利测风激光雷达系统性能改进和效率提升研究,改进接收系统光信号的耦合效率、传输效率和采集效率,使改进后的接收机光学效率比原接收机提高1.874倍,解决了系统在紫外波段光学效率低的问题。优化了校准参数,...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(07):0710004

 大气透过率的多点移动测量

台宏达 庄子波 蒋立辉 孙东松

[摘要]考虑大气透射仪的光源不稳定性以及光学准直及大气环境的动态变化均会对其测量精度产生影响, 本文在高精度导轨上设计了多点移动大气透过率测量系统, 以便提高其大气透过率及消光系数的测量精度。该系统采用可移动测试...

 PDF全文光学 精密工程 | 2016, 24(08):1894

 60 km车载瑞利测风激光雷达研制

韩 燕 孙东松 翁宁泉 窦贤康 王建国 张燕鸿

[摘要]目前我国尚缺乏25~60 km大气风场实时探测手段,为此研制了60 km车载瑞利测风激光雷达。介绍了系统总体结构,对分系统的研制做了详细描述。为提高风场反演的精度,设计了标准具通过率函数校准系统。提出了标准具通过率...

 PDF全文红外与激光工程 | 2015, 44(05):1414

 瑞利测风激光雷达夜间准零风层观测结果分析

胡冬冬 舒志峰 孙东松 张飞飞 窦贤康

[摘要]:一台用于观测对流层和平流层风场的车载瑞利测风激光雷达于安徽合肥建成,该雷达使用双边缘技术,设计探测高度10~40 km,距离分辨率分别为100 m(20 km高度以下)和500 m(20 km高度以上)。在2011年夏季该雷达于新疆乌...

 PDF全文红外与激光工程 | 2015, 44(02):0482

 基于法布里-珀罗干涉仪多普勒测风激光雷达径向风速漂移研究

张飞飞 王国成 孙东松 窦贤康 周颖捷 胡冬冬 李建阅

[摘要]基于法布里-珀罗干涉仪的多普勒测风激光雷达可以实现从对流层到中层大气的高时空分辨率风场探测。然而,实际风场观测时,反演出的径向风速总会存在一个偏差,需要外部的参考风场来消除。从理论出发,分析了出现偏差的...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(08):0814002

 多普勒测风激光雷达风场数据影响因素分析

王国成 孙东松 段连飞 舒志峰

[摘要]介绍了基于法布里-珀罗(F-P)标准具的多普勒测风激光雷达(DWL)的基本工作原理,给出了DWL 的典型探测数据:对影响DWL 风场探测数据精度的因素进行了深入的剖析,主要包括背景光强度、探测器的工作状态、发射激光的频率锁...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(09):0901003

 相干激光雷达中望远镜的优化及探测性能分析

贾晓东 孙东松 舒志峰 张飞飞 夏海云

[摘要]利用脉冲能量为110 μJ、重复频率为20 kHz及脉冲宽度为300 ns的光纤激光器设计了一套工作波长为1.55 μm的相干测风激光雷达,给出了系统的性能参数。根据后向传播本振的原理计算出当望远镜对发射高斯光束的截断比为最...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(03):0301001

 相干激光雷达中最大似然离散谱峰值估计及Monte Carlo仿真

贾晓东 孙东松

[摘要]相干测风激光雷达中一个核心的问题是从微弱的气溶胶后向散射信号中估计出风速.基于零均值复高斯随机过程协方差矩阵统计模型的后向散射信号,首先讨论了最大似然(ML)离散谱峰值(DSP)风速估计算法的克拉美-罗下界(CRLB)...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2015, 27(06):061013

 长焦分档变倍光学系统的设计

李刚 杨晓许 张恒金 孙东岩

[摘要]本文基于卡塞格林系统设计了红外制冷型长焦分档变倍光学系统,计算、推导了光学初始参数及组元的光焦度分配。采用了二次成像结构形式,主物镜组采用R-C光学结构用于缩短筒长,使用投影镜组解决冷屏匹配问题,利用调焦...

 PDF全文中国光学 | 2014, 7(02):293-300

 双边缘瑞利测风技术中信号通道分光比对风速反演的影响

上官明佳 夏海云 舒志峰 孙东松 张飞飞 胡冬冬 韩於利 高园园

[摘要]理论分析表明,双边缘瑞利测风激光雷达技术中,信号通道分光精度影响风速测量精度。因此,在风速误差计算上,需考虑分光比误差,且尽量选择分光稳定性好的仪器。在激光雷达中,常常利用光纤分束器与分束片进行分光。分...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(07):0714001

 瑞利多普勒激光雷达F-P标准具的设计与校准分析

唐磊 吴海滨 孙东松 舒志峰

[摘要]为了精确观测平流层风场, 采用F-P标准具作为瑞利散射测风激光雷达多普勒频率检测的核心器件, 对F-P标准具多普勒频率检测原理进行了理论分析, 从分析最大设计高度时的测量误差着手, 优化选取标准具透过率曲线参量; 介...

 PDF全文激光技术 | 2014, 38(02):283-288

 差分像移湍流廓线激光雷达测量误差分析

郭洁 孙东松 强希文 夏海云 舒志峰 韩於利 赵若灿 上官明佳

[摘要]差分像移激光雷达可以测量随距离分布的大气湍流廓线。在结合测量原理和定性分析的基础上,经过严格的数学推导得到了差分像移激光雷达测量湍流的误差公式,提供了定量分析和改进系统性能的基础:在系统参数确定后,通...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(08):0801004

 高效率双发光层结构白色荧光有机电致发光器件

王洪梅 王双 肖心明 王宇 孙东殊 杨姗姗 姜文龙 汪津

[摘要]通过将橙色荧光染料Rubrene和蓝色荧光染料BCzVBi分别掺入NPB和DPVBi中作为发光层,制备了结构为ITO/mMTDATA(30nm)/ NPB(20nm)/NPB∶0.5wt% Rubrene(10nm)/DPVBi∶5wt% BCzVBi(15nm)/Bphen(25nm)/LiF(0.6nm)/Al的双...

 PDF全文半导体光电 | 2013, 34(06):958-962

 1.55μm相干激光雷达系统的硬目标速度探测

张飞飞 夏海云 孙东松

[摘要]为了实现激光雷达系统对硬目标的探测, 设计了相干探测系统, 引入平衡探测器优化本振的大小, 并对漫反射硬目标速度进行了探测。结果表明, 采用平衡探测器, 优化本振的大小, 可以有效地提高系统的信噪比, 对漫反射硬目...

 PDF全文激光技术 | 2012, 36(05):602-606

 移动式多普勒激光雷达光束扫描及风场反演技术研究

沈法华 孙东松 王忠纯 薛向辉 陈廷娣 窦贤康

[摘要]移动式多普勒激光雷达在外场实验过程中,考虑到工作平台的随机性,测量坐标系很可能不再是地面参考坐标系,这为三维矢量风场的反演带来困难。提出采用三维空间坐标旋转变换的方法建立了测量坐标系与地面参考坐标系的...

 PDF全文光学学报 | 2012, 32(03):0312004

 基于法布里珀罗标准具的测风激光雷达探测数据分析

王国成 孙东松 杜洪亮 舒志峰 唐磊 胡冬冬 徐文静 董吉辉 窦贤康

[摘要]利用多普勒测风激光雷达(DWL)进行实地风场探测,对探测数据进行深入分析。介绍了基于三通道法布里珀罗(FP)标准具的多普勒频率检测等基本原理,给出了DWL结构组成和系统参数;并分别给出了该DWL与风廓线雷达(WPR)低空...

 PDF全文中国激光 | 2011, 38(03):0314002

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