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利用Fizeau干涉仪进行激光风速测量的原理分析

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

基于FP标准具的直接探测多普勒测风激光雷达

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

微脉冲激光雷达探测信号的数值模拟计算

钟志庆 , 周军

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2003.05.023

本文对微脉冲激光雷达探测的大气后向散射回波信号进行了数值模拟计算,计算结果得到了实验的验证.并就激光脉冲能量、发射的激光脉冲数、滤光片半宽度以及接收视场等系统参数对微脉冲激光雷达探测回波信号信噪比的影响进行了较为详细的分析和讨论.

关键词: 微脉冲激光雷达 , 气溶胶 , 消光系数 , 后向散射系数 , 信噪比

接收光路光束发散角对多普勒测风激光雷达测量精度的影响

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

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