隨著激光技術(shù)在眾多科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,激光波段大氣透過率的實時獲取尤為重要�；跍y量和模擬結(jié)果研究,提出基于太陽輻射計的寬譜直接輻射測量提取紅外波段激光大氣透過率的方法,該方法低成本、高時效、可同時獲得多波段的激光大氣透過率。對比研制的ISP型近紅外太陽輻射計與POM02的實測結(jié)果可知:對應(yīng)波段透過率和水汽總量誤差都小于7%;由1.31μm與1.32μm分別提取到1.315μm波段的透過率,兩者誤差小于4%,提取的誤差與水汽含量成正比,并由1.32μm反演得到水汽總量,與0.94μm反演得到的水汽總量結(jié)果對比,誤差小于10%。因此,在無0.94μm波段測量時,可以考慮用1.32μm波段反演水汽總量。將該方法與激光傳輸評估軟件根據(jù)實時測量的大氣參數(shù)模擬計算得到的1.315μm激光大氣透過率進行對比,誤差小于6%。該方法對激光工程在實際大氣中的應(yīng)用具有參考價值。 

【文章來源】：光學(xué)學(xué)報. 2020,40(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

典型地區(qū)多波段窄帶和寬帶的水汽透過率比值隨水汽含量的變化。（a）庫爾勒；（b）合肥；（c）威寧

圖9 ISP型近紅外太陽輻射計與POM02型太陽輻射計1.63μm透過率對比結(jié)果。（a）新疆，20190909;(b）新疆，20190910;(c）新疆，20190917;(d）新疆，201909194.4.2 提取的1.315μm波段透過率準確性驗證

由圖1可見，水汽吸收線較多的1.315μm和1.319μm波段的水汽透過率隨水汽含量變化非常明顯，水汽含量越大，透過率越小。在0.02nm帶寬下，3.8μm波段略好，而1.064μm和1.54μm幾乎無變化；在12nm帶寬下，1.54μm、3.8μm波段的水汽透過率略受影響，而1.064μm同樣幾乎無變化；同一波段不同地區(qū)的變化也略有不同。模擬計算分析過程中也發(fā)現(xiàn)，水汽吸收線更多且水汽吸收更強的1.319μm波段的水汽透過率隨水汽含量在不同月份的變化比其他波段要明顯，其他波段不同月份的水汽透過率變化很小，故后面可考慮利用1.32μm來反演得到水汽總量。圖2中給出了庫爾勒、合肥、威寧三個地區(qū)年均值大氣模式下1.064,1.31,1.315,1.319,1.54,3.8μm各波段在0.02nm帶寬與12nm帶寬下水汽透過率比值隨水汽含量的變化，其中Tcwv＿L和Tcwv＿W分別表示窄帶和寬帶的水汽吸收透過率。由圖可見，1.31μm（該波段的窄帶采用的是1.315μm的窄帶，目的是為了從該波段提取1.315μm的水汽透過率）、1.315,1.319,3.8μm各波段窄帶和寬帶水汽透過率比值受水汽含量影響很大，不同地區(qū)也有差異，隨著水汽含量的增大，變化趨勢明顯不同。這些分析為后續(xù)實際測量時如何選取測量波段和大氣模式奠定了基礎(chǔ)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于激光測距的機載光電成像系統(tǒng)目標定位[J]. 張赫,喬川,匡海鵬.  光學(xué)精密工程. 2019(01)
[2]混沌脈沖激光雷達水下目標探測[J]. 沈振民,趙彤,王云才,鄭永超,尚衛(wèi)東,王冰潔,李靜霞.  紅外與激光工程. 2019(04)
[3]基于激光大氣傳輸特性的衛(wèi)星激光測距系統(tǒng)的最大探測距離[J]. 安寧,陳煜豐,劉承志,范存波,劉源,宋清麗,溫冠宇.  光學(xué)學(xué)報. 2018(09)
[4]3.53μm激光外差太陽光譜測量系統(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)
[5]基于MODTRAN的紅外大氣透過率計算方法研究[J]. 賈光亮,宋雨宸.  電子世界. 2018(01)
[6]星間激光通信終端光學(xué)天線的隔離度[J]. 楊成龍,顏昌翔,楊宇飛.  中國光學(xué). 2017(04)
[7]基于激光外差技術(shù)的高分辨率整層大氣透過率測量[J]. 吳慶川,黃印博,談圖,曹振松,劉強,高曉明,饒瑞中.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(06)
[8]中波紅外整層大氣透過率測量及誤差分析[J]. 劉俊池,李洪文,王建立,殷麗梅,李宏壯,張振鐸.  光學(xué)精密工程. 2015(06)
[9]通用大氣輻射傳輸軟件（CART）及其應(yīng)用[J]. 魏合理,陳秀紅,戴聰明.  紅外與激光工程. 2012(12)
[10]近紅外大氣吸收波段太陽輻射計定標[J]. 伽麗麗,戴聰明,徐青山,魏合理.  遙感學(xué)報. 2012(05)



本文編號：3349573