大氣水汽是重要的大氣參量,在大氣中存在著三相態(tài)的變化,對(duì)人類的生產(chǎn)和生活都有非常重要的影響。開(kāi)展全天時(shí)的大氣水汽測(cè)量,對(duì)于了解大氣水循環(huán)的過(guò)程以及揭示大氣運(yùn)動(dòng)的規(guī)律具有非常重要的作用。拉曼激光雷達(dá)可實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的大氣水汽廓線測(cè)量,為大氣環(huán)境研究、氣象預(yù)報(bào)及自然災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。論文針對(duì)大氣水汽的全天時(shí)探測(cè)需求,開(kāi)展日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)探測(cè)大氣水汽的技術(shù)研究。日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)選擇Nd:YAG脈沖激光器的四倍頻輸出266.0 nm作為激勵(lì)光源,其激勵(lì)的氧氣、氮?dú)夂退肿拥恼駝?dòng)拉曼散射光譜分別是277.5 nm,283.6nm,294.6nm,全部位于日盲紫外光譜的范圍內(nèi),雖然在白天探測(cè)時(shí)不受太陽(yáng)背景光的影響,但是卻遭受臭氧吸收的影響,水汽混合比的數(shù)據(jù)反演也需要對(duì)臭氧吸收項(xiàng)進(jìn)行修正,而實(shí)時(shí)臭氧濃度可通過(guò)拉曼差分法測(cè)得。因此相比于其它波段的振動(dòng)拉曼激光雷達(dá),日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)的水汽探測(cè)需要增加氧氣的振動(dòng)拉曼散射通道,實(shí)時(shí)探測(cè)臭氧濃度,修正大氣水汽混合比,提高大氣水汽反演精度。論文開(kāi)展日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作,選取鐳寶公司SGR-20型號(hào)的Nd:YA... 

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要工作及研究?jī)?nèi)容
2 日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)探測(cè)大氣水汽的原理
    2.1 簡(jiǎn)述
    2.2 激光與大氣物質(zhì)的相互作用原理
        2.2.1 彈性散射
        2.2.2 非彈性散射
    2.3 日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)探測(cè)全天時(shí)大氣水汽的原理
        2.3.1 日盲紫外域激勵(lì)波長(zhǎng)下的拉曼散射光譜
        2.3.2 日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)方程
        2.3.3 大氣水汽混合比的反演方法
        2.3.4 臭氧濃度的反演方法
    2.4 本章小結(jié)
3 日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)探測(cè)大氣水汽的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 簡(jiǎn)述
    3.2 日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)探測(cè)大氣水汽系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
        3.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路
        3.2.2 日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)系統(tǒng)構(gòu)成
    3.3 激光發(fā)射單元和接收單元
    3.4 光柵分光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        3.4.1 光柵分光特性分析
        3.4.2 背景雜散光抑制
        3.4.3 光柵分光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    3.5 光電轉(zhuǎn)換單元與信號(hào)采集單元
    3.6 本章小結(jié)
4 日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)探測(cè)大氣水汽系統(tǒng)分析及仿真
    4.1 簡(jiǎn)述
    4.2 激光雷探測(cè)大氣水汽仿真的大氣模型
    4.3 激光雷達(dá)探測(cè)大氣水汽影響因素分析
        4.3.1 臭氧對(duì)日盲紫外域波段的吸收
        4.3.2 熒光信號(hào)對(duì)拉曼信號(hào)的影響
    4.4 日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)探測(cè)大氣回波信號(hào)及信噪比仿真
    4.5 本章小結(jié)
5 日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)探測(cè)大氣水汽的系統(tǒng)搭建及實(shí)驗(yàn)觀測(cè)
    5.1 簡(jiǎn)述
    5.2 日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)系統(tǒng)搭建
    5.3 大氣水汽的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)研究
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]日盲紫外域拉曼激光雷達(dá)探測(cè)大氣水汽技術(shù)研究[J]. 石冬晨,華燈鑫,雷寧,高飛,汪麗,閆慶,周毅.  光譜學(xué)與光譜分析. 2018(05)
[2]基于小波去噪算法的全天時(shí)大氣水汽拉曼激光雷達(dá)探測(cè)與分析[J]. 王玉峰,曹小明,張晶,湯柳,宋躍輝,狄慧鴿,華燈鑫.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]不同紫外波段激發(fā)生物氣溶膠熒光雷達(dá)系統(tǒng)性能分析[J]. 王強(qiáng),何廷堯,華燈鑫.  光子學(xué)報(bào). 2017(12)
[4]用于測(cè)量流層水汽的拉曼激光雷達(dá)[J]. 尚震,謝晨波,鐘志慶,王邦新,王珍珠,趙明,譚敏,劉東,王英儉.  紅外與激光工程. 2016(12)
[5]基于本征熒光的生物氣溶膠測(cè)量激光雷達(dá)性能[J]. 饒志敏,華燈鑫,何廷堯,樂(lè)靜.  物理學(xué)報(bào). 2016(20)
[6]對(duì)流層高度大氣溫度、濕度和氣溶膠的拉曼激光雷達(dá)系統(tǒng)[J]. 王玉峰,高飛,朱承炫,何廷堯,華燈鑫.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]大氣水汽探測(cè)地基差分吸收激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能仿真[J]. 葛燁,舒嶸,胡以華,劉豪.  物理學(xué)報(bào). 2014(20)
[8]大氣水汽探測(cè)拉曼激光雷達(dá)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)[J]. 陳勝哲,張寅超,陳思穎,陳和,郭磐,步志超,葛憲盈.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[9]基于本征熒光測(cè)量的雙通道生物氣溶膠檢測(cè)技術(shù)研究[J]. 徐傲,熊超,張佩,廖小情,楊巍,趙永凱,黃惠杰.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(08)
[10]水汽探測(cè)拉曼激光雷達(dá)的新型光譜分光系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析[J]. 王紅偉,華燈鑫,王玉峰,高朋,趙虎.  物理學(xué)報(bào). 2013(12)

博士論文
[1]蛋白質(zhì)的光譜法研究[D]. 高德江.吉林大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于拉曼激光雷達(dá)的全天時(shí)大氣水汽含量探測(cè)與分析[D]. 曹小明.西安理工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3725227