隨著激光技術(shù)與散射譜分析技術(shù)地不斷發(fā)展和進(jìn)步,基于光散射技術(shù)的激光雷達(dá)被廣泛應(yīng)用于軍事,航天,海洋探測(cè),地質(zhì)探測(cè),氣象探測(cè)等領(lǐng)域,并獲得了重大的突破和進(jìn)展。本文主要介紹的是由瑞利散射和布里淵散射疊加的氣體自發(fā)瑞利-布里淵散射(SRBS)頻譜分析技術(shù),利用該技術(shù)設(shè)計(jì)的激光雷達(dá)裝置可激發(fā)氣體介質(zhì)產(chǎn)生的SRBS信號(hào)從而反演獲得目標(biāo)氣體的溫度,壓強(qiáng)等相關(guān)參數(shù)。文中通過(guò)對(duì)氣體SRBS頻譜分析和仿真,針對(duì)N₂在不同條件下的SRBS特性設(shè)計(jì)一套由532nm激光器泵浦的SRBS信號(hào)發(fā)生和接收系統(tǒng)。該系統(tǒng)可激發(fā)不同溫度及壓強(qiáng)下側(cè)向90°的散射信號(hào),隨后由法布里珀羅干涉儀,光子探測(cè)器,延時(shí)脈沖發(fā)生器以及數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)成的探測(cè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集。利用電腦和延時(shí)脈沖發(fā)生器的控制可實(shí)現(xiàn)法布里珀羅干涉儀掃頻周期與數(shù)據(jù)采集卡掃描周期相匹配。采集到的光譜使用Matlab編寫程序進(jìn)行擬合和數(shù)值運(yùn)算。本文中針對(duì)散射信號(hào)較弱,信噪比差的問(wèn)題,使用反射率為94%的共焦雙凹腔法布里珀羅干涉儀,降低因干涉儀引起的損耗,提高采集信號(hào)的強(qiáng)度。摻雜氣溶膠引起的米散射峰和散射池內(nèi)壁漫反射等問(wèn)題,則通過(guò)對(duì)S6模型的處理實(shí)現(xiàn)實(shí)...

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題依據(jù)及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文結(jié)構(gòu)及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.1 論文結(jié)構(gòu)
        1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 基于瑞利-布里淵散射激光雷達(dá)的原理及應(yīng)用
    2.1 布里淵散射原理
    2.2 基于瑞利-布里淵散射激光雷達(dá)的應(yīng)用
        2.2.1 基于SRBS技術(shù)激光雷達(dá)的應(yīng)用
        2.2.2 基于受激布里淵散射(SBS)激光雷達(dá)的應(yīng)用
        2.2.3 基于相干瑞利-布里淵散射(CRBS)激光雷達(dá)的應(yīng)用
第3章 SRBS頻譜模型及擬合算法的實(shí)現(xiàn)
    3.1 氣體SRBS譜線模型
        3.1.1 S6模型的推導(dǎo)
        3.1.2 利用S6模型描述散射譜線與各參量關(guān)系
        3.1.3 多種描述SRBS頻譜的線型比較
    3.2 SRBS信號(hào)擬合方法和數(shù)值計(jì)算
        3.2.1 卷積擬合算法實(shí)現(xiàn)
        3.2.2 反卷積擬合算法實(shí)現(xiàn)
第4章 基于SRBS激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    4.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.2.1 激光器
        4.2.2 散射池設(shè)計(jì)與優(yōu)化
        4.2.3 法布里-珀羅干涉儀
        4.2.4 SRBS頻譜探測(cè)裝置
第5章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反演和分析
    5.1 優(yōu)化方案前后實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
        5.1.1 米散射峰的實(shí)驗(yàn)影響
        5.1.2 F-P干涉儀的實(shí)驗(yàn)影響
    5.2 利用卷積法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理結(jié)果
    5.3 利用反卷積法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理結(jié)果
    5.4 結(jié)果分析
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
讀研期間參與課題和發(fā)表論文情況
致謝



本文編號(hào)：3758879