本文關(guān)鍵詞： 遙感 氦測密度激光雷達(dá) 熱層 亞穩(wěn)態(tài)氦 共振熒光　出處：《中國激光》2017年09期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為滿足氦(He)激光雷達(dá)系統(tǒng)的探測指標(biāo),實現(xiàn)200~1000km大氣中He原子密度的測量,對He密度探測激光雷達(dá)系統(tǒng)的參數(shù)和性能進(jìn)行設(shè)計(主要包括激光發(fā)射部分、光學(xué)接收部分、數(shù)據(jù)采集和控制部分),對比在不同亞穩(wěn)態(tài)He密度、不同積分時間、不同距離分辨條件下系統(tǒng)接收光子數(shù)與距離的關(guān)系,其中亞穩(wěn)態(tài)He的密度對信號強(qiáng)度的影響最大。用較低高度的瑞利散射信號標(biāo)定共振熒光信號,獲得相對數(shù)密度曲線和信噪比(SNR)曲線。仿真結(jié)果顯示,在積分時間為30min,距離分辨為50km,亞穩(wěn)態(tài)He原子[He(2~3S)]密度最低的情況下,在250~530km高度范圍內(nèi),相對誤差小于2%,SNR大于40。結(jié)果證明系統(tǒng)設(shè)計的參數(shù)可以滿足高層大氣He原子密度的探測要求,對將來系統(tǒng)的實現(xiàn)有一定參考價值。
[Abstract]:In order to meet the detection index of helium he) lidar system and realize the measurement of he atom density in 1000km atmosphere, the parameters and performance of he density detection lidar system are designed (including laser emission part and optical receiving part). The relationship between the number of received photons and the distance of the system under different metastable he density, different integration time and different range resolution is compared. The density of metastable he has the greatest influence on the signal intensity. The resonance fluorescence signal is calibrated with the lower Rayleigh scattering signal, and the relative density curve and SNR curve are obtained. The simulation results show that, When the integration time is 30 min, the range resolution is 50 km, the density of metastable he atom is the lowest, and the relative error is less than 2% SNR > 40 in the altitude range of 250 ~ 530km, it is proved that the parameters designed by the system can meet the detection requirements of he atom density in the upper atmosphere. It has certain reference value to the realization of the system in the future.
【作者單位】： 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院;中國科學(xué)院近地空間環(huán)境重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(41227804,41374156)
【分類號】：TN958.98

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