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 湍流大气中折返路径激光成像探测实验

王钰茹 梅海平 康丽 武鹏飞 崔朝龙

[摘要]采用红光激光器、3M微晶棱镜阵列反光膜和长焦高速CCD(电荷耦合器件)构建的折返路径激光成像探测系统, 进行典型天气条件下湍流大气中1 km传输路径上的激光光斑回波成像探测实验, 并配备激光闪烁仪和大气相干长度仪实时...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(04):0401008

 折返路径光学湍流激光成像探测技术研究

梅海平 吴晓庆 饶瑞中

[摘要]分析了折返路径光学湍流激光成像探测技术发展的背景和意义,阐述了湍流大气中的折返路径激光传输物理过程及其数学模型。 利用构建的实验系统,获取了人造流场和自然湍流场中动态变化的激光散斑回波图像,分析了图像的典...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2018, 13(06):417

 大气湍流影响星地相干激光通信的数值仿真

周玉松 梅海平 王钰茹

[摘要]由于解析法在研究相干光通信的相位补偿等问题中存在困难,采用多层相位屏分步传输的数值仿真方法研究大气湍流对星地相干 光通信下行传输的影响。首先建立了卫星地面之间的大气湍流中激光传输的仿真模型,可以实现不同天...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2018, 13(04):258

 湍流大气折返路径成像光斑与光强起伏实验研究

王钰茹 梅海平

[摘要]利用红光激光器、3M微晶棱镜阵列反光膜和长焦高速CCD相机构建的折返路径激光成像探测系统,进行了湍流大气中1 km传输路径上的 激光光斑回波成像探测实验,同时使用激光闪烁仪实时监测湍流强度变化。首先对获得的激光回...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2018, 13(04):241

 干涉型光纤传感的相位载波调制解调算法

郝其龙 邵士勇 李树旺 梅海平 饶瑞中

[摘要]相位载波调制解调算法是干涉测量的关键技术之一。阐述了相位载波的调制解调原理,说明了相关参数的最佳选取数值, 介绍了两种传统的相位载波解调算法,描述了相位载波算法存在的有限的动态范围问题、伴生调幅问题、载波...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2018, 13(03):161

 地基天空背景辐射测量技术及其应用研究现状与展望

孙凤萤 梅海平 武鹏飞 饶瑞中

[摘要]天空背景辐射是指大气粒子对太阳光的吸收和散射形成的大气层内散射光亮度的空间分布,在科学研究及工程应用方面发挥重要作用。简要介绍了几种 地基天空背景辐射测量仪器,并从大气气溶胶粒子光学特性反演,大气柱中水汽...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2017, 12(02):81

 基于光纤光谱仪的全天空光谱成像研究

孙凤萤 梅海平 武鹏飞 饶瑞中

[摘要]为获取更精细的背景辐亮度分布信息,提出基于光纤光谱仪和二维转台对全天空背景光谱辐射进行测量的方法。可实现定点观测及全天空扫描两种工作方式。详细介绍了测量原理、系统的组成、定标的原理及方法等。经过一次全...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(07):070104

 大气吸收性成分的光热干涉法测量

李树旺 邵士勇 梅海平 饶瑞中

[摘要]大气气溶胶粒子吸收对地球辐射收支平衡、激光在大气中的传输等具有重要影响, 其吸收特性的准确测量越来越受到重视。介绍了气溶胶吸收系数的光热干涉法的测量原理、解调算法与标定原理。通过搭建的全光纤结构光热干涉...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(s1):S111002

 光源混合频率调制的光热干涉工作点无源控制方法研究

李树旺 邵士勇 梅海平 饶瑞中

[摘要]提出了一种光源混合频率调制的闭环工作点无源控制方法,通过直接高频调制光源的方式从单路干涉信号中提取出相位漂移信号,并利用低频控制信号对光源直接调制的方式予以补偿。通过高频、低频调制信号的配合,解决了单...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(09):0904007

 基于同步载波复原的干涉相位生成载波解调算法

李树旺 邵士勇 梅海平 郝其龙 饶瑞中

[摘要]为了有效消除载波延迟对相位生成载波(PGC)算法的影响,提出了一种基于同步载波复原的混频基频、二倍频信号生成方法,直接从干涉信号中提取出载波信息并进行同步载波复原。阐述了该方法的生成原理,并通过理论分析、...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(12):1204004

 气溶胶吸收的光热干涉相位载波算法

李树旺 邵士勇 梅海平 饶瑞中

[摘要]解调算法是干涉测量的关键技术之一,通过初步搭建的光纤式光热干涉装置对相位载波解调算法进行了仿真与实验研究。介绍了装置采用的单光路垂直反射式干涉结构,阐述了相位载波调制解调的机理,并利用光纤式光热干涉装置,...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2016, 28(04):041001

 WRF模式估算丽江高美古大气光学湍流廓线

青春 吴晓庆 李学彬 朱文越 饶瑞中 梅海平

[摘要]光波在大气中传输时,由于湍流的存在导致相位扰动造成光电系统的成像质量下降。自适应光学系统用于校正湍流的影响,但优化自适应光学系统性能以及大型望远镜在选址、设计和运行时都需要监测台址的光学湍流强度及其积...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(09):0913001

 光热干涉法测量大气气溶胶粒子吸收特性的仿真分析

李树旺 邵士勇 梅海平 饶瑞中

[摘要]大气气溶胶粒子吸收虽然一般比较微弱,但对地球辐射收支平衡、高能激光在大气中的传输具有重要影响,因而该吸收特性的准确测量越来越受到重视。针对光热测量技术,通过分析气溶胶因吸收激励激光能量产生的温度分布和...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(11):1101004

 光热干涉法测量大气气溶胶粒子吸收系数研究进展

李树旺 邵士勇 梅海平 黄印博 李学彬 朱文越 饶瑞中

[摘要]光热干涉法可在保持大气气溶胶状态不变的前提下直接测量其吸收系数,具有灵敏度高、响应速度 快和测量结果不受散射光影响等优点。详细阐述了光热干涉法测量气溶胶吸收系数的基本原理。 通过对几种典型光热干涉仪的剖析...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2014, 9(06):409

 近地面层大气非Kolmogorov湍流特征参数测量

吴晓庆 黄印博 梅海平 邵士勇 黄宏华 钱仙妹 崔朝龙

[摘要]分析了2011年1月13日至17日超声气温时间序列数据,不仅采用结构函数和谱分析方法得到了Kolmogorov结构常数C2n,而且提出了非Kolmogorov湍流特征参数测量方法,获得了非Kolmogorov谱幂率α、广义折射率结构常数2n以及...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(06):0601001

 近地层大气光学湍流的分形和间歇性特征分析

王倩 梅海平 肖树妹 黄宏华 钱仙妹 朱文越 饶瑞中

[摘要]利用光纤湍流测量系统获得了合肥西郊科学岛上气象观测场内下垫面平坦的水面上方0.48 m、草地上方1.8 m和23 m高处的大气折射率起伏的观测数据, 采用R/S分析法计算了近地层大气光学湍流的赫斯特指数和分形维数, 统计分...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2014, 26(02):021010

 探测大气湍流的光强闪烁激光雷达

崔朝龙 黄宏华 梅海平 朱文越 饶瑞中

[摘要]基于残余光强闪烁理论, 分析了与大气湍流探测有关的激光雷达各项硬件参数并获得参数的优化范围, 据此研制了一台用于大气湍流探测的光强闪烁激光雷达。背景基线、线性特征等性能测试表明, 激光雷达各硬件工作正常, 数...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2013, 25(05):1091-1096

 利用米散射激光雷达获取湍流信息的方法研究

崔朝龙 黄宏华 梅海平 倪志波 汪少林 曹开法 方欣 饶瑞中

[摘要]介绍了采用米散射激光雷达测量湍流信息的理论原理,分析了现有AML-2米散射激光雷达 进行实验探测的可行性,并于2009年3月15日在水平方向上开展了初步实验。从回波信号曲线及 数据分析结果来看, AML-2激光雷达探测湍流的...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2011, 6(02):89-94

 基于希尔伯特变换的湍流随机相位差解调算法研究

肖树妹 梅海平 钱仙妹 饶瑞中

[摘要]根据大气光学湍流的光纤干涉测量技术原理及其信号表现形式,提出了一种基于希尔伯特(Hilbert)变换的动态相位差解调算法。数值模拟结果表明,该算法能够解调出波形相位差和符合湍流频谱特征的随机相位差,且绝对误差小...

 PDF全文光学学报 | 2011, 31(07):0701006

 星载激光测距大气校正算法与模型研究

袁宏武 梅海平 黄印博 饶瑞中

[摘要]考虑大气折射对星载激光测距的影响,研究了基于光线追迹理论的激光程差计算方法。综合利用气象探空数据和高层大气模式数据,拟合得到了全国46个典型地区的年度平均大气折射率模数高度分布廓线。据此,比较分析了光线...

 PDF全文光学学报 | 2011, 31(04):0401004

 大气湍流随机相位差的相关解调算法研究

肖树妹 梅海平 钱仙妹 饶瑞中

[摘要]根据大气光学湍流的光纤干涉测量技术原理及其信号表现形式,针对湍流相位变化的随机性和复杂性,提出了能够实时解调湍流随机相位差的相关解调算法,数值模拟了固定相位差、波形相位差以及符合湍流频谱特征的随机相位...

 PDF全文光学学报 | 2011, 31(02):0201002

 应用于图像复原的大气调制传递函数研究综述

袁宏武 方帅 梅海平 武鹏飞 倪志波 饶瑞中

[摘要]大气的吸收和散射以及湍流效应是造成大气中长距离成像质量下降的主要原因,分析了导致图像恶化的大 气因素和大气调制传递函数(modulation transfer function, MTF)。由于准确获取大气MTF是以大气MTF的 图像复原技术研...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2010, 5(06):407-413

 大气气溶胶粒子的时延效应及其对激光程差的影响分析

袁宏武 梅海平 黄印博 饶瑞中

[摘要]针对大气气溶胶粒子的时延效应影响激光测距精度的问题,利用双频互相关函数,推导了离散随机介质中激光程差的计算公式,建立了激光程差与粒子浓度、粒子直径等常规参数间的联系。在此基础上,提出了计算由大气气溶胶粒子...

 PDF全文光学学报 | 2010, 30(07):1945-1949

 大气信道对红外激光通信系统性能影响的实验研究

黄印博 魏合理 梅海平 徐赤东 李学彬 倪志波 马晓明 赵子岩

[摘要]针对近地面、准水平红外激光大气通信系统的应用,利用微脉冲激光雷达、大口径激光闪烁仪在济南市区进行了为期一周的昼夜连续观测,获得了影响红外激光通信系统性能的关键大气参量的信息.着重分析了大气衰减信道、大气...

 PDF全文光子学报 | 2009, 38(03):646-651

 载波调制型大气光学湍流光纤测量系统的实验研究

梅海平 郝磊 饶瑞中

[摘要]介绍了利用载波调制型光纤Mach-Zehnder干涉仪测量大气光学湍流折射率起伏的原理,给出了载波调制信号的解调方法。实验研究表明,该系统测量大气折射率起伏方差的噪声水平为2.5×10-16。在真实的大气环境下,通...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2008, 3(05):0321-325

 一种半球形天空亮度测量仪器的研制

李威 詹杰 邵士勇 梅海平 饶瑞中

[摘要]在大气光学领域中,天空亮度分布有着重要的应用。简要介绍了天空亮度的测量原理,在分析同类测量仪器的基础上,提出了一种用于白天的,可见及近红外波段天空亮度测量仪器的设计,介绍了系统的组成和探测器的选择。经过定标...

 PDF全文光学学报 | 2008, 28(10):1844-1848

 用光纤准直耦合光路测量大气光学湍流

梅海平 黄红莲 饶瑞中

[摘要]阐述了利用先纤准直器对组成的耦合先路的附加损耗产生的机理,证明大气湍流运动可引起该光路的附加损耗发生随机变化.根据湍流大气光传播原理,推导出了耦合光功率与光路参数和湍流参数关系式.分析表明:实际湍流大气造成...

 PDF全文红外与激光工程 | 2007, 36(06):910-913

 光纤干涉系统光学湍流测量原理及其偏振噪声问题的分析

苑克娥 梅海平 饶瑞中

[摘要]光纤干涉仪具有测量精度高、探测灵敏度大等优点,可用于直接测量大气湍流折射率起伏。首先简要介绍了光纤Mach-Zehnder干涉仪的光学湍流测量原理,描述了低双折射单模光纤中光束偏振态变化诱导的偏振信号衰落现象,并...

 PDF全文量子电子学报 | 2007, 24(03):0347-351

 光纤传感技术用于大气光学湍流测量

梅海平 苑克娥 饶瑞中

[摘要]简要回顾了几种常用的光学湍流测量方法,分析了其适用条件和存在的主要问题.阐述了将光纤传感技术引入大气光学湍流测量领域的思想,并且提出了两种有望获得突破的技术方案,即光纤干涉法和光纤准直耦合法.实验研究表明,...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2007, 2(01):1-5

 非Kolmogorov大气湍流温度谱标度指数的测量与分析

梅海平 吴晓庆 饶瑞中

[摘要]阐述了非Kolmogorov湍流谱理论以及湍流谱标度指数的测量与计算方法.在近地面多个地点对大气湍流温度起伏进行了多次的实验观测,结果表明:实际大气湍流温度谱标度指数多数不等于-5/3,并且通常在-2到-1之间变化.分析了湍...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2006, 18(09):1423-1427

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