大气激光雷达光栅分光接收技术实验研究
激光雷达通过发射激光,探测大气粒子对激光的后向散射信号。由于激光雷达波长较短,可以实现原子、分子等尺度的粒子探测,能够进行大气物理化学参数的遥感测量,并具有很高的时间和空间分辨率,在大气观测中有重要的作用。随着科学观测的需求发展和光电技术的进步,激光雷达的光学接收系统的光谱分辨率进一步提高。论文采用高分辨率光栅分光技术,研究激光雷达太阳背景光滤波和水汽拉曼光谱分光方法。 本文首先对光栅的种类及工作原理进行了介绍。研究内容包括夫琅和费暗线激光雷达光学接收系统和水汽拉曼信号分光系统的设计与实验。在第一部分研究内容中,根据太阳夫琅和费暗线和激光发射特性,采用了基于光栅光谱仪的光学接收技术,并进行了大气探测实验。分析结果显示高分辨率光栅能够与夫琅和费暗线及激光线宽匹配,显著提高激光雷达在强太阳背景光下的测量性能。 在第二部分水汽拉曼分光系统中,首先介绍了拉曼信号测量大气水汽含量的原理。根据系统探测指标分析确定了光栅分光系统参数,并使用软件进行了光学参数模拟,完成了主要器件选型。并根据实际条件,分析了系统搭建的难题与解决方法。
激光雷达;光栅分光接收;夫琅和费暗线;大气物理;水汽拉曼光谱
中国海洋大学
硕士
海洋信息探测与处理
吴松华
2012
中文
P412.25;TN957.5
62
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）