光学学报, 2011, 31 (3): 0301001, 网络出版: 2011-03-01   

测风激光雷达法布里珀罗标准具参数及其性能分析

Analysis and Design of Fabry-Pérot Etalon of Doppler Wind Lidar
作者单位
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 解放军炮兵学院三系, 安徽 合肥 230031
3 中国科学技术大学地球和空间科学学院, 安徽 合肥 230026
摘要
法布里珀罗(F-P)标准具是直接探测多普勒测风激光雷达常用的鉴频器件,标准具的性能及其入射光路的设计对整个探测系统的测量误差起着决定性的作用。基于三通道标准具的检测原理,对标准具的主要设计参数如自由谱间距、带宽和边缘通道之间峰值间距等进行了分析,给出了设计方法;入射光的状态对标准具透射率曲线的影响较为明显,根据标准具透射率相关方程,分别讨论了入射光的入射角、发散角和入射光斑未全部通过标准具设计通道对透射率曲线的影响,并且给出了相应的测量误差分析。
Abstract
Fabry-Pérot etalon is usually employed as discriminating frequency unit in direct detection Doppler wind lidar, and performance of Fabry-Pérot etalon and design of state of incident light beam are important factors in measurement error of the whole systems. The fundamental theory of the Doppler wind lidar based on a triple Fabry-Pérot etalon is introduced. After deep analysis of free spectral range (FSR) and full width at half maximum (FWHM) and peak value interval in two edge channels, the project of parameters design is obtained. The state of incident light beam has an obvious effect on transmission curve of Fabry-Pérot etalon. According to the correlative equation, the effects of incident angle, divergence angle and partial facula permeating through etalon channel designed on transmission curve are provided, and corresponding measurement error is calculated and simulated.

王国成, 孙东松, 段连飞, 舒志峰. 测风激光雷达法布里珀罗标准具参数及其性能分析[J]. 光学学报, 2011, 31(3): 0301001. Wang Guocheng, Sun Dongsong, Duan Lianfei, Shu Zhifeng. Analysis and Design of Fabry-Pérot Etalon of Doppler Wind Lidar[J]. Acta Optica Sinica, 2011, 31(3): 0301001.

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