14535.machzehnder干涉儀測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究

1、分類號UDC密級學(xué)號1108040249碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文MachZehnder干涉儀測風(fēng)激光雷達(dá)干涉儀測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究邢美麗邢美麗學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科名稱：測試計(jì)量技術(shù)及儀器學(xué)科名稱：測試計(jì)量技術(shù)及儀器指導(dǎo)教師：華燈鑫教授指導(dǎo)教師：華燈鑫教授汪麗副教授汪麗副教授申請日期：申請日期：2014年3月摘要I論文題目：論文題目：MachZehnder干涉儀測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究學(xué)科名稱

2、：測試計(jì)量技術(shù)及儀器研究生：邢美麗簽名：干涉儀測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究學(xué)科名稱：測試計(jì)量技術(shù)及儀器研究生：邢美麗簽名：指導(dǎo)教師：華燈鑫教授簽名：指導(dǎo)教師：華燈鑫教授簽名：汪麗副教授簽名：汪麗副教授簽名：摘要摘要大氣風(fēng)場的探測對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、氣候研究等應(yīng)用領(lǐng)域都有非常重要的作用。多普勒測風(fēng)激光雷達(dá)作為主動探測大氣風(fēng)場的重要手段，具有高時(shí)空分辨率的特點(diǎn)，主要包括相干探測和直接探測。目前直接探測技術(shù)是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。論文選用M

3、achZehnder干涉儀作為測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)的鑒頻器，分別對能量探測和條紋探測兩種探測方式下的MachZehnder干涉儀測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)風(fēng)速探測原理進(jìn)行了分析，優(yōu)化基于MachZehnder干涉儀的測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了激光發(fā)射系統(tǒng)、鑒頻系統(tǒng)以及特定風(fēng)速誤差范圍內(nèi)允許的MachZehnder干涉儀參數(shù)誤差容限。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大氣模型，對所設(shè)計(jì)MachZehnder干涉儀測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)靈敏度、信噪比、風(fēng)速誤差進(jìn)行仿真分析，為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

4、的搭建做好理論基礎(chǔ)。針對本課題采用的MachZehnder干涉儀光路分布，提出了一種便于調(diào)節(jié)、有效的MachZehnder干涉儀調(diào)節(jié)方法。通過能量探測和條紋探測兩種方式進(jìn)行鑒頻驗(yàn)證。能量探測方式下，對多普勒頻移量以及風(fēng)速進(jìn)行了反演分析；條紋探測采用工業(yè)照相機(jī)對干涉條紋進(jìn)行拍攝，并對拍攝到的圖像進(jìn)行圖像數(shù)值分析；兩種方法均可證明所搭建的鑒頻系統(tǒng)可以用于測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)。針對實(shí)驗(yàn)中搭建的測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)，采用模擬風(fēng)速系統(tǒng)產(chǎn)生線速度（最大線速