大氣氣溶膠是研究地球環(huán)境氣候以及輻射特性的重要物質(zhì),它的光學參量如消光系數(shù)、后向散射系數(shù)和雷達比對于分析大氣中氣溶膠的粒徑大小、種類、微物理參量以及研究氣溶膠的散射特性具有非常重要的意義。近紅外波段的1064nm激光具有較強的云層和沙塵暴穿透性,被廣泛應用在云和氣溶膠的激光雷達探測中,但是由于該波段拉曼和瑞利信號很微弱,有關(guān)此波段光學參數(shù)的獨立探測還一直沒有獲得突破。論文主要針對近紅外波段的高光譜分辨激光雷達探測技術(shù)展開研究,主要包含理論研究、系統(tǒng)測試和大氣觀測三部分內(nèi)容。根據(jù)1064nm波段大氣后向散射光譜特征,提出了基于頻率校正技術(shù)的高光譜分辨激光雷達反演算法,對光學參量進行了誤差傳遞分析,分析了高光譜分光器件的譜分離比對探測結(jié)果的影響;設計了一套頻率監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了系統(tǒng)頻漂的實時監(jiān)測;優(yōu)化了 1064nm的高光譜分辨分光系統(tǒng),對系統(tǒng)中的高光譜分光器件Fabry-Perot標準具（FPE）的分光特性進行了測試,精確標定了FPE的性能參數(shù)——半高全寬（FWHM）和自由光譜范圍（FSR）,標定得到的FPE半高全寬為1.1pm（291.5MHz）,自由光譜范圍為45.9pm（12.1GH... 

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
    1.3 論文主要內(nèi)容
2 氣溶膠光學參量精細探測理論
    2.1 HSRL探測原理
    2.2 基于頻率校正的HSRL探測理論分析
    2.3 HSRL探測誤差分析
    2.4 本章小結(jié)
3 近紅外高光譜分辨激光雷達系統(tǒng)
    3.1 系統(tǒng)概述
        3.1.1 激光發(fā)射系統(tǒng)
        3.1.2 信號接收系統(tǒng)
        3.1.3 光電探測系統(tǒng)
        3.1.4 頻率監(jiān)控系統(tǒng)
        3.1.5 分光系統(tǒng)
    3.2 高光譜分光系統(tǒng)性能測試與標定
        3.2.1 FPE參數(shù)設計
        3.2.2 FPE分光性能測試
        3.2.3 FPE溫漂特性的測試
        3.2.4 F-P標準具關(guān)鍵參數(shù)的標定
        3.2.5 系統(tǒng)穩(wěn)定性測試及研究
    3.3 系統(tǒng)噪聲特性研究
    3.4 本章小結(jié)
4 1064nm氣溶膠光學特性試驗觀測
    4.1 系統(tǒng)參數(shù)對探測結(jié)果的影響分析及其標定
        4.1.1 系統(tǒng)參數(shù)對探測結(jié)果的影響
        4.1.2 系統(tǒng)參數(shù)的標定方法研究
    4.2 大氣氣溶膠光學參量的實驗觀測與分析
        4.2.1 氣溶膠觀測實例
        4.2.2 氣溶膠觀測實例
        4.2.3 氣溶膠觀測實例
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
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【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于高光譜分辨率激光雷達的氣溶膠分類方法研究[J]. 劉秉義,莊全風,秦勝光,吳松華,劉金濤.  紅外與激光工程. 2017(04)
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博士論文
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碩士論文
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[3]激光雷達接收系統(tǒng)的噪聲特性研究[D]. 尚宏博.黑龍江大學 2008
[4]激光雷達精細探測大氣氣溶膠研究[D]. 高飛.西安理工大學 2008
[5]地基與星載激光雷達探測青島地區(qū)大氣消光特性的研究[D]. 張冰.中國海洋大學 2007



本文編號：3658350