吴永华
,
胡欢陵
,
胡顺星
,
周军
,
张民
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2000.05.008
用L625 355 nm和532 nm双通道瑞利(Rayleigh)散射激光雷达,分别观测合肥(31.9°N/117.17°E)地区30～43 km高度范围内的大气密度和温度分布.这些结果与NOAA/NMC和NASA/HALOE相邻地点的密度和温度表现了较好的一致性.一般情况下,在34～43 km高度范围内激光雷达获得的大气密度与NOAA/NMC和NASA/HALOE密度的偏差大约为10%,温度差别小于2 K,而34 km以下温度偏差稍大.
关键词:
激光雷达
,
瑞利散射
,
大气密度和温度
,
平流层
贺应红
,
郑玉臣
,
程娟
,
左浩毅
,
杨经国
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2004.06.033
报道了一种使用最小二乘法拟合大气激光雷达回波信号,计算消光系数边界值的算法.对于无云层天气条件,利用最小二乘法对回波信号全程拟合获得大气消光系数边界值,在有云层天气下,先将激光雷达信号在大气中的传输光路分解为云层区和非云层区,忽略回波信号中的云层信息,并假设在非云层区大气近似均匀,利用最小二乘法拟合获得大气消光系数边界值.最后利用消光系数边界值求解激光雷达方程,反演获得大气消光系数.实际计算证明,用此算法可获得与实际更为接近的大气消光系数反演结果.
关键词:
大气光学
,
激光雷达
,
消光系数边界值
,
大气消光系数
,
最小二乘法拟合
张改霞
,
张寅超
,
陶宗明
,
刘小勤
,
邵石生
,
谭锟
,
吕勇辉
,
周军
,
胡欢陵
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.02.034
介绍了平行轴与共轴激光雷达几何重叠因子的物理意义,并从几何推导和实验测量两方面给出求解几何重叠因子的方法.通过对AML-1激光雷达(共轴系统)的实验总结,列举了一些有关几何重叠因子的典型结果,并分析了激光雷达几何重叠因子对探测气溶胶消光系数的影响.最后得出,气溶胶消光系数对几何重叠因子的修正非常敏感,但在激光雷达系统稳定且操作规范的情况下,几何重叠因子随距离的分布曲线是相对稳定的,此时对气溶胶消光系数的影响也较小.
关键词:
大气光学
,
激光雷达
,
气溶胶
,
消光系数
,
几何重叠因子
王治华
,
贺应红
,
李振声
,
左浩毅
,
何捷
,
郑玉臣
,
杨经国
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.03.012
使用Mie散射激光雷达在阴、雾和晴三种天气状况下采集了大气回波信号,从所测数据反演气溶胶消光系数的过程中发现,气溶胶后向散射消光对数比对反演结果存在较大影响.在阴天天气下,当后向散射消光对数比从0.7变化到1.0时,气溶胶消光系数反演结果相差近5倍;对晴天天气,反演结果相差近3倍;而在有雾天气,其反演结果变化不大.通过参考大气能见度因子对消光系数进行修正,并从而获得对应的后向散射消光对数比,给出了一种根据天气状况确定气溶胶后向散射消光对数比的新方法.实际反演计算表明,用此方法可获得与实际更为接近的气溶胶消光系数.
关键词:
大气光学
,
激光雷达
,
气溶胶消光系数
,
后向散射消光对数比
,
大气能见度
王晓宾
,
胡欢陵
,
李琛
,
胡顺星
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.03.013
Angstrom波长指数能够很好地反映大气气溶胶粒子的半径大小,而Raman方法测量对流层气溶胶较Mie散射方法假设的参数少,测量精度高.在介绍了一台双波长探测对流层气溶胶光学特性的L625Raman-Mie激光雷达系统及其测量原理的基础上,利用该激光雷达的探测数据,计算并分析了合肥地区对流层气溶胶的波长指数,给出了合肥地区对流层气溶胶光学特性的一些典型特征并讨论了其成因.结果表明L625激光雷达测量对流层气溶胶波长指数是可靠的.
关键词:
大气光学
,
波长指数
,
激光雷达
,
气溶胶
,
Raman-Mie
沈法华
,
孙东松
,
陈敏
,
夏海云
,
董晶晶
,
王邦新
,
钟志庆
,
周小林
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.03.011
导出了激光多普勒雷达基于Fizeau干涉仪及CCD探测器进行测风时,每个CCD元最终接收到信号的一般表达式.对系统的参数做了整体优化,得出一组优化参数.在0～3 km高度,得出系统风速误差小于0.16 m/s.对最终的风速反演分别运用最小二乘拟合法和重心法.分析表明最小二乘拟合法只适用于风速较小的情况.详细分析了运用重心法计算风速必然会引起的误差,并提出一种解决方法.修正后,在±30 m/s风速范围内,该方法产生的误差小于0.25 m/s.
关键词:
大气光学
,
风速测量
,
激光雷达
,
Fizeau干涉仪
,
气溶胶散射
孙东松
,
钟志庆
,
王邦新
,
夏海云
,
董晶晶
,
周小林
,
周军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.03.005
已研制成功一台1064 nm直接探测多普勒测风激光雷达,采用Fabry-Perot(FP)标准具的双边缘技术,用于探测对流层三维风场廓线分布.介绍了多普勒测风激光雷达的基本工作原理、总体结构和技术参数,较为详细地叙述了各部分的结构及其功能,并给出了合肥地区对流层风场廓线分布的初步探测结果.结果表明,该激光雷达性能稳定,达到了设计指标.
关键词:
大气光学
,
激光雷达
,
风
,
多普勒效应
,
FP标准具
,
直接探测
胡顺星
,
王珍珠
,
徐青山
,
周军
,
胡欢陵
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.03.006
介绍一种激光雷达常数标定和气溶胶光学厚度(AOD)测量的新方法.利用太阳辐射计,获得大气气溶胶的光学厚度,激光雷达可以获得35～40 km高度的回波信号,在这一高度区间可忽略气溶胶的存在,大气模式可以提供大气分子散射系数,根据激光雷达方程计算出激光雷达常数.反之,标定激光雷达常数后,根据激光雷达方程,以激光雷达35～40 km的大气分子后向散射回波信号来确定气溶胶的光学厚度.激光雷达测量结果与太阳辐射计的测量结果一致性较好,说明该方法是可行的.这种新方法既可以用于白天的气溶胶光学厚度测量,也可以用于夜间测量.
关键词:
大气光学
,
激光雷达
,
气溶胶光学厚度
,
太阳辐射计
,
激光雷达常数
迟如利
,
胡明勇
,
钟志庆
,
孙东松
,
周军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.03.010
介绍了已研制的基于Fabry-Perot标准具直接探测多普勒激光雷达的风速测量原理,讨论了接收光路光束发散角对测风激光雷达系统测量精度的影响.数值计算结果表明当接收光路光束发散角小于1 mrad时,由于光束发散引起的多普勒速度测量相对误差可以控制在5%之内,并在实测光路发散角的基础上分析了系统的测量误差,结果显示,在5 km时最大测量速度误差为0.6 m/s.
关键词:
大气光学
,
激光雷达
,
多普勒频移
,
风
,
Fabry-Perot标准具
,
光束发散角
洪光烈
,
张寅超
,
赵曰峰
,
邵石生
,
谭锟
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.03.017
研究和设计了探测大气CO2浓度的Raman激光雷达,其发射机采用Nd:YAG激光的三倍频354.7 nm作为工作波长,发射的单脉冲能量60 mJ,重复频率20 Hz;接收机采用了光电倍增管(量子效率25%)和光子计数器(计数速率200MHz),探测CO2的Raman散射371.66 nm(频移1285 cm-1)信号,采用组合滤光片来抑制强的354.7 nm Mie-Rayleigh后向散射和氧气Raman后向散射375.4 nm对信号的严重干扰.主要采取排除法,检验其他波段的辐射是否被截止,实验证明回波主要是371.66 nm辐射.O2的干扰大约为CO2信号的1%.
关键词:
大气光学
,
激光雷达
,
Raman散射
,
干扰
