發(fā)布時(shí)間：2021-08-01 11:55

　　激光外差光譜測(cè)量技術(shù)利用相干探測(cè)的原理將頻率較高的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換至頻率較低的射頻信號(hào),具有較高的信噪比和很高的光譜分辨率,在測(cè)量大氣氣體分子吸收光譜和反演氣體柱濃度或濃度廓線方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。目前該技術(shù)在獲取整層大氣透過率、溫室氣體吸收譜線測(cè)量及濃度反演等已取得廣泛應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室前期搭建的激光外差光譜測(cè)量裝置已經(jīng)成功開展外場(chǎng)觀測(cè),但該裝置在系統(tǒng)信噪比、儀器線型函數(shù)理論以及氣體濃度反演算法等方面尚存在一些不足。本文針對(duì)上述問題開展了深入研究,獲得的主要成果如下:（1）分別利用3.53μm和3.29μm分布反饋式帶間級(jí)聯(lián)激光器搭建了兩個(gè)特征波長(zhǎng)的高分辨激光外差光譜儀。（2）利用等效噪聲理論和線性雙端口網(wǎng)絡(luò)傳輸原理,分析了激光外差光譜儀的信噪比,得到了探測(cè)靈敏度和信噪比的理論公式;基于激光外差原理和信號(hào)處理過程,分析了激光外差光譜儀的儀器線型函數(shù),獲得了儀器線型函數(shù)的理論表示式。（3）基于激光外差光譜儀的信噪比和儀器線型函數(shù)理論分析的過程和結(jié)果,調(diào)整激光外差光譜儀的傳輸效率等參數(shù),將3.53μm激光外差光譜儀的信噪比由13.9dB提高至24.9dB,光譜分辨率由0.11cm-1提高至0.009c... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

大氣水翻環(huán)示愈圈

含量比工業(yè)革命前增加了約１５０％［３＿５］。從２０世紀(jì)８０年代開始至９０年初，大氣??中甲烷的濃度急劇上升，其增速超過ｌＯｐｐｂｖ／年；隨后，１９９９年至２００６年增速??放緩，近年來增速又有所上升％９］，如圖１．２所示。根據(jù)Ｒｏｂｉｎｓｏｎ等研究，因農(nóng)??業(yè)、煉油等人為因素排放的量約占整個(gè)增量的４０％［１Ｑ］。??〇?１８５０?１Ｉ?＇■＇＇■■■■■?Ｉ???；?；?Ｉ?■?■?＊?■?■?■?１?＊?＊?Ｉ?＊?＊?＊?１?Ｊ?＊?１?＇＊?Ｉ１１?１?＊?１?＇?１?＇?１?＾??ｆ?１８００?－??８?－??§｜１７５°－??｜?１７００?－??？?１６５０?－??１６００?ｌ?“?ｉ?????１?＊?＊?ｔ?＾?１?＾?１?１?■??１９８５?１９９０?１９９５?２０００?２００５?２０１０?２０１５??ｆ！??？?１〇?Ｌｘ?＊．?１?１?Ｗ?１?Ｘ?ｉ．．ｉ?１?ｉ．?１．１?＊?ｉ－．Ａ?ｉ．?１?Ｘ?１?．?．?．?１?ｔ?．?Ｊ?１?１?１?？?１?１?１?．?１?１?Ｗ?１?Ｗ?－ｔ－ｉ．?■＞?１．＾．．??１９８５?１９９０?１９９５?２０００?２００５?２０１０?２０１５??Ｙｅａｒ??圖１．２甲烷總量及其年變化率??大氣中的甲烷主要來自地表排放，而其消耗卻發(fā)生在大氣中。甲烷的消耗主??要是與大氣中的ＯＨ自由基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，甲烷這種獨(dú)特的匯主要是由太陽紫外??線驅(qū)動(dòng)并且通常被認(rèn)為是長(zhǎng)期穩(wěn)定的匯。??目前

第一章緒論段處的半波寬度３ｎｍ，其他波段的輻射強(qiáng)度，包括３４０、３８０、４４０、５個(gè)紫外波段的半波寬度為２ｎｍ外，９４０ｎｍ波段為水汽的吸收帶，可利太陽輻射計(jì)反演出的水汽柱濃度與［２Ｗ４］；李建玉等研發(fā)的ＤＴＦ型柱濃度與微波輻射計(jì)測(cè)量結(jié)果的均等地也取得了較好的觀測(cè)結(jié)果［２５＿２８］

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光外差光譜儀的儀器線型函數(shù)研究[J]. 盧興吉,曹振松,談圖,黃印博,高曉明,饒瑞中.  物理學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]3.53μm激光外差太陽光譜測(cè)量系統(tǒng)[J]. 盧興吉,曹振松,黃印博,高曉明,饒瑞中.  光學(xué)精密工程. 2018(08)
[3]應(yīng)用于激光外差輻射計(jì)的高精度太陽跟蹤儀[J]. 曹亞南,王睿,王貴師,朱公棟,談圖,王晶晶,劉錕,汪磊,梅教旭,高曉明.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(11)
[4]CE-318太陽光度計(jì)及探空數(shù)據(jù)反演水汽含量與MODIS近紅外水汽產(chǎn)品對(duì)比[J]. 李成,黃秋燕,覃志豪.  地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)
[5]高光譜觀測(cè)衛(wèi)星及應(yīng)用前景[J]. 孫允珠,蔣光偉,李云端,楊勇,代海山,何軍,王琦,葉擎昊,曹瓊.  上海航天. 2017(03)
[6]基于激光外差技術(shù)的高分辨率整層大氣透過率測(cè)量[J]. 吳慶川,黃印博,談圖,曹振松,劉強(qiáng),高曉明,饒瑞中.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(06)
[7]4.4μm中紅外激光外差光譜探測(cè)技術(shù)研究[J]. 談圖,曹振松,王貴師,汪磊,劉錕,黃印博,陳衛(wèi)東,高曉明.  光譜學(xué)與光譜分析. 2015(06)
[8]地基高分辨率傅里葉變換紅外光譜反演環(huán)境大氣中的CH4濃度變化[J]. 田園,孫友文,謝品華,劉誠(chéng),劉文清,劉建國(guó),李昂,胡仁志,王薇,曾議.  物理學(xué)報(bào). 2015(07)
[9]應(yīng)用于高精度大氣CO2遙感的空間外差技術(shù)研究[J]. 韋秋葉,王先華,葉函函,李志偉,江新華,卜婷婷.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(08)
[10]一種利用天空輻射計(jì)反演大氣總水汽量的算法研究[J]. 胡志遠(yuǎn),閉建榮,黃建平,史晉森,劉玉芝.  高原氣象. 2014(01)

博士論文
[1]衛(wèi)星紫外遙感的大氣對(duì)流層臭氧濃度反演方法研究[D]. 呂春光（Chunguang Lyu）.南京大學(xué) 2015
[2]大氣氣溶膠與痕量氣體廓線MAX-DOAS遙測(cè)方法研究[D]. 周海金.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[3]大氣CO2輻射傳輸特性與反演方法研究[D]. 吳軍.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[4]甲烷氣體分子高靈敏高分辨吸收光譜的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 馬維光.山西大學(xué) 2005

碩士論文
[1]中紅外激光的產(chǎn)生及大氣傳輸特性研究[D]. 張澤宇.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2016
[2]紅外大氣能見度及其工程應(yīng)用研究[D]. 張景偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]高能激光大氣傳輸熱暈效應(yīng)分析[D]. 蒲桃園.電子科技大學(xué) 2010
[4]大氣氣體吸收的溫度依賴關(guān)系研究[D]. 李翠娜.南京信息工程大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3315480