發(fā)布時間：2021-01-10 06:32

　　白天太陽光背景輻射嚴重降低雷達系統(tǒng)的信噪比,從而影響探測高度和精度。為實現(xiàn)對中高層大氣相關參數(shù)的全天時測量,利用Nd:YAG激光器產(chǎn)生的355 nm激光束作為光源,研制了用于全天時的超窄帶濾光器。從原理出發(fā),利用FP標準具透過率曲線單支具有超窄帶寬的特性,設計了一款用于進行白天觀測的級聯(lián)式超窄帶濾光器;給出了該超窄帶濾光器近似透過率函數(shù)形式,定義了濾光器性能評價函數(shù),給出了設計方法;通過定義的濾光器性能評價函數(shù),對超窄帶濾光器主要參數(shù)進行了優(yōu)化設計,給出了各光學部件具體參數(shù),給出了超窄帶濾光器的信噪比提升效果;最后,通過具體實驗對各標準具及級聯(lián)狀態(tài)下的系統(tǒng)透過率進行了標定,經(jīng)曲線擬合表現(xiàn)出較好的一致性。 

【文章來源】：紅外與激光工程. 2020,49(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

超窄帶濾光器光譜原理圖

接收光路系統(tǒng)主要由卡塞格林望遠鏡接收回波信號，經(jīng)由耦合光路耦合進入光纖，信號光通過光線后經(jīng)由準直鏡變?yōu)檩^小發(fā)散角的平行光束，進入超窄帶濾光器；再由耦合透鏡將信號光耦合進入光纖，信號光通過光纖后經(jīng)準直鏡進入非偏振分光棱鏡，分別進入鑒頻標準具兩邊緣通道，最后信號光經(jīng)耦合透鏡進入探測器中。系統(tǒng)原理圖見圖2。2 透過率函數(shù)及性能評價函數(shù)

如圖3所示，兩個不同分辨率的標準具Low resolution FPI、High resolution FPI級聯(lián)，其透過率分別為Th(v)、Tl(v)，頻率為υ的入射光經(jīng)Low resolution FPI標準具后，一部分被原路返回，另一部分進入High resolution FPI標準具，最終一部分透過High resolution FPI標準具，一部分被返回Low resolution FPI標準具，然后反射光再重復上述循環(huán)光路，兩標準具間形成一衍生光學腔，其透過率可由與兩標準具透過率函數(shù)相關的一個幾何級數(shù)近似表示，因此，雙標準具進行級聯(lián)后，其透過率函數(shù)可近似表示為：式中：Th(v)為高分辨率標準具透過率函數(shù)；Tl(v)為低分辨率標準具的透過率函數(shù)；Rh(v)為高分辨率標準具的反射率函數(shù)，表示為a-Th(v),a為校準系數(shù)，T0<a<1，原因為總能量除透射以外，反射光在光路中被玻璃介質(zhì)吸收等原因造成透過率與反射率之和不為1;Rl(v)為高分辨率標準具的反射率函數(shù)，表示為b-Rl(v),T0<b<1。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]60km車載瑞利測風激光雷達研制[J]. 韓燕,孫東松,翁寧泉,竇賢康,王建國,張燕鴻.  紅外與激光工程. 2015(05)
[4]高熱穩(wěn)定性測風Fabry-Perot干涉儀標準具的設計[J]. 孫劍,馮玉濤,白清蘭,王詠梅,汶德勝.  光學精密工程. 2013(05)

博士論文
[1]中高層大氣測溫測風激光雷達研制及重力波觀測[D]. 韓於利.中國科學技術大學 2016



本文編號：2968237