30406.基于fabryperot干涉儀的地表大氣風(fēng)場(chǎng)探測(cè)關(guān)鍵研究

1、摘要lMIIIIIHIlIMllIllIIIlllY2128300論文題目：基于FabryPerot干涉儀的地表大氣風(fēng)場(chǎng)探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究學(xué)科名稱：測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器研究生：鞏鑫指導(dǎo)教師：華燈鑫教授摘要簽簽激光雷達(dá)作為探測(cè)大氣風(fēng)速的主要手段，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于氣象觀測(cè)及航空航天氣象保障。由于大氣的不可重復(fù)及再現(xiàn)性，探測(cè)靈敏度的非線性，制約了測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)的高精度化及實(shí)效應(yīng)用，測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)的高精度探測(cè)技術(shù)及系統(tǒng)的校正技術(shù)是目前研究的主要熱門課題之

2、一。目前多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)一般假設(shè)風(fēng)速靈敏度在微小范圍內(nèi)為線性的，通過小的多普勒頻移引起比較大的透過率的變化來反演風(fēng)速。但實(shí)際探測(cè)風(fēng)速中，由于系統(tǒng)風(fēng)速探測(cè)的靈敏度本身的非線性及鎖頻精度與系統(tǒng)的不穩(wěn)定，其靈敏度并非恒定常數(shù)，因而對(duì)不同的風(fēng)速引起的多普勒頻移產(chǎn)生微小變化，從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確。論文中，選用Nd：YAG脈沖激光器的三倍頻波長(zhǎng)(355nm)為光源，使用FabryPerot標(biāo)準(zhǔn)具作為鑒頻器及種子注入技術(shù)進(jìn)行脈沖激光穩(wěn)頻，設(shè)計(jì)了

3、一套采用單邊緣檢測(cè)的多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)，并對(duì)其探測(cè)原理及主要關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真。為了提高測(cè)量精度，在分析現(xiàn)有測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)探測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套風(fēng)速校正系統(tǒng)方案。采用機(jī)械式轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生的線速度引起的激光多普勒頻移的方法，結(jié)合光纖技術(shù)及FabryPerot標(biāo)準(zhǔn)具技術(shù)，設(shè)計(jì)了作為標(biāo)準(zhǔn)的速度自校正單元，對(duì)測(cè)風(fēng)系統(tǒng)的靈敏度進(jìn)行校正。校正系統(tǒng)主要有：激光發(fā)射系統(tǒng)、機(jī)械轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，后向散射信號(hào)接收系統(tǒng)、分光及光電檢測(cè)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)處理及信