摘要：为了防止中国科学院临近空间环境野外综合探测站(廊坊,39°N,116°E)的钠荧光多普勒激光雷达在可重新部署运输过程中震动对激光雷达系统的不良影响,保证系统测量的稳定性和精度,文中主要对钠激光雷达接收系统进行了减震设计。首先选用了空气悬挂车载底盘和对望远镜的主镜运输以及望远镜安装运输平台等进行了三级减震设计,通过仿真模拟表明通过减震设计的望远镜安装运输平台冲击位移小于望远镜的主镜运输减震设计要求;其次通过跑车实验表明通过减震设计主镜室的最大振动加速度满足望远镜运输条件设计输入要求;最后通过钠荧光多普勒激光雷达系统的观测实验进一步验证了在长途运输中减震设计的可靠性。

摘要：信号仿真研究是大气激光雷达研究的重要环节,结果可为激光雷达系统的设计和研制提供基础.本文仿真系统可用于激光雷达回波信号模拟.该仿真系统利用HITRAN数据库中的吸收谱线计算大气分子对激光的吸收光谱,并采用大气辐射传输模型中的气溶胶模式模拟气溶胶对激光的衰减.利用激光雷达方程,数值模拟了355nm,532nm以及1064nm的回波信号,并将532nm的数值模拟结果与实测结果进行对比,评估了激光雷达系统的光学效率.

摘要：中国科学院国家空间科学中心(空间中心)研制的532 nm多普勒激光雷达主要用于测量临近空间的大气风场、温度和密度等参数。获得单一的、稳定频率的出射激光是该多普勒激光雷达正常运转的关键技术。该激光雷达采用种子注入技术来获得单模的脉冲光,并通过将种子激光锁定在碘分子吸收线的方法来获得稳定的激光频率。调节种子光频率的方法有压电换能晶体(PZT)调节和温度调节两种机制。PZT调节的特点是调节速度快但调节范围窄,而温度调节的响应速度慢但调节范围大。通过协调两种调频机制,并利用比例-积分-微分(PID)控制算法,设计了一套长期稳定的锁频系统。该系统大大降低了对采集卡输出电压范围的要求,并可以使长时间的、大范围的频率漂移由调频较宽的温度调节来响应,而瞬时的频率漂移由响应速度较快的PZT调节来响应,从而保证了系统的长时间运行。该稳频系统的稳频精度可以达到350 k Hz。连续工作时长可达20 h以上。

摘要：为了解决非注入状态激光脉冲对非相干多普勒激光雷达测风结果可靠性的影响,利用注入与非注入状态激光脉冲建立时间不同的原理,设计和实现了一种脉冲激光种子注入状态检测器,其时间测量精度为45ps,测量时间范围为3.5ns^2500ns,最高脉冲重复频率为1k Hz。利用该检测器对某型号Nd∶YAG脉冲激光器进行了种子注入状态检测实验,结果显示注入(非注入)状态脉冲建立平均时间为123.27ns(134.44ns),1.35h内非注入状态激光脉冲占总激光脉冲比例为8.54%。结果表明,该脉冲激光种子注入状态检测器能够有效地检测出非注入状态的激光脉冲,对于提高激光雷达测风可靠性具有潜在的价值。

摘要：本文主要讨论一种偏振激光雷达系统的总体设计方案,应用于白天和夜晚卷云后向散射光退偏振比的探测研究。介绍了偏振激光雷达的探测原理,及此偏振激光雷达系统的结构、技术参数、探测方法、数据处理及结果分析。初步的实验结果表明,青岛上空高度在1.5km左右的卷云的退偏振比在0.1～0.2之间。