本文關(guān)鍵詞：基于差分成像法的大氣相干長度測試技術(shù)研究

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【摘要】：激光在湍流大氣中傳播時,大氣折射率的隨機(jī)起伏會導(dǎo)致激光信號的振幅和相位發(fā)生隨機(jī)波動,使得到達(dá)接收端的光束產(chǎn)生散斑和閃爍現(xiàn)象,嚴(yán)重時光斑完全破碎。這些效應(yīng)嚴(yán)重制約了激光的大氣應(yīng)用。因此,準(zhǔn)確可靠地分析并測量出大氣湍流的影響對激光工程具有重要意義。本文詳細(xì)介紹了差分成像法大氣相干長度監(jiān)測儀(Differential Image Motion Monitor-DIMM)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,總結(jié)了典型儀器的技術(shù)參數(shù);概述了大氣湍流的產(chǎn)生機(jī)理,從折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)及其性質(zhì)、相位起伏、到達(dá)角起伏三個方面討論了大氣湍流的光學(xué)特性,并明確了大氣相干長度作為唯一能夠全面描述湍流強(qiáng)度的參量的重要意義;分析比較了多種湍流強(qiáng)度的測量方法,指出了DIMM操作簡便、成本低、精度高的優(yōu)點;詳細(xì)介紹了DIMM的測量原理;確定了系統(tǒng)的設(shè)計方案和重要參數(shù);完成光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計和裝調(diào)。在野外進(jìn)行整晚觀星測試,獲得了大氣相干長度變化曲線圖。測量過程中設(shè)備跟蹤精度高,穩(wěn)定性好,基本不需要人為干預(yù);測量結(jié)果滿足湍流強(qiáng)度夜間的變化特性,證明了本DIMM系統(tǒng)測量大氣湍流強(qiáng)度的可行性。
【關(guān)鍵詞】：大氣湍流 差分成像法(DIMM) 大氣相干長度 光機(jī)設(shè)計 測試
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH765.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究的目的和意義8
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀8-15
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀8-12
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本文的研究內(nèi)容15-16
• 第二章 光在湍流大氣中的傳播16-25
• 2.1 大氣湍流的產(chǎn)生機(jī)理16-17
• 2.2 大氣湍流中的折射率場17-20
• 2.2.1 折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)17-19
• 2.2.2 折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)的性質(zhì)19-20
• 2.3 光在湍流大氣中的空間相干性退化20-23
• 2.3.1 相位起伏20-22
• 2.3.2 到達(dá)角起伏22-23
• 2.4 大氣相干長度23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 大氣湍流強(qiáng)度測試方法25-32
• 3.1 大氣湍流折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)測量方法25-27
• 3.1.1 溫度脈動法25
• 3.1.2 激光閃爍法25-26
• 3.1.3 雷達(dá)測量法26-27
• 3.2 大氣相干長度測試方法27-31
• 3.2.1 DIMM工作原理27-30
• 3.2.2 幾種理論公式的分析比較30-31
• 3.3 本章小結(jié)31-32
• 第四章 DIMM大氣相干長度儀的設(shè)計32-50
• 4.1 系統(tǒng)組成與原理32-34
• 4.2 光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計34-42
• 4.2.1 光學(xué)設(shè)計34-39
• 4.2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計39-42
• 4.3 伺服單元設(shè)計42-44
• 4.4 圖像采集與處理單元設(shè)計44-49
• 4.4.1 圖像采集單元44-47
• 4.4.2 處理單元47-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第五章 實測結(jié)果與分析50-55
• 5.1 測試設(shè)備組成50
• 5.2 測試現(xiàn)場與數(shù)據(jù)分析50-53
• 5.3 系統(tǒng)不足與改進(jìn)53-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 總結(jié)與展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 致謝59-60
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果60

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 陳柏;影響激光相干長度的若干因素[J];集美航海學(xué)院學(xué)報;1996年01期

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本文編號：665040