全天时绝对测温激光雷达的多通道纯转动拉曼分光系统

作     者：李仕春 王旭 张鹏辉 辛文辉 华灯鑫 胡向龙 宋跃辉 Li Shichun;Wang Xu;Zhang Penghui;Xin Wenhui;Hua Dengxin;Hu Xianglong;Song Yuehui

作者机构：西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048 陕西省现代装备绿色制造协同创新中心陕西西安710048 

基　　金：国家自然科学基金(62175199,61875162,41627807,61308106) 陕西省自然科学基金(2020JM-445) 陕西省教育厅自然科学基金(20JY048) 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2022年第49卷第13期

页      码：125-134页

摘      要：为实现大气温度廓线的全天时绝对探测,基于N_(2)分子的精细纯转动拉曼谱线结构,本课题组提出并设计了多通道纯转动拉曼激光雷达分光系统。采用F-P干涉仪(FPI)作为频率梳滤波器,考虑FPI膜层损耗和镜面缺陷,精细匹配N_(2)分子anti-Stokes分支的纯转动拉曼谱线,实现了FPI结构及性能参数的优化,并有效滤除了太阳背景噪声及邻近谱线信号;结合衍射光栅和光纤线阵列,通过两级光谱滤光对弹性散射信号实现了约60 dB的抑制率,有效提取了8通道偶转动量子数(J=6~20)的拉曼光谱信号,以直接反演大气温度;基于标准大气模型,对8通道纯转动拉曼分光系统的信号功率及信噪比进行了仿真,并分析了全天时绝对测温激光雷达的探测性能。结果表明,在累积时间为17 min时,该系统实现白天信噪比优于10的探测高度可达到1.8 km,反演温度1 K偏差对应的高度达0.8 km,可实现全天时大气温度廓线的无校正探测。

主 题 词：遥感 激光雷达 纯转动拉曼绝对测温 F-P干涉仪 精细拉曼谱结构 无校正探测 

学科分类：080904[080904] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 08[工学] 070601[070601] 0810[工学-土木类] 081105[081105] 0706[理学-大气科学类] 081001[081001] 081002[081002] 0825[工学-环境科学与工程类] 0811[工学-水利类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/CJL202249.1310002

馆 藏 号：203113761...