纯转动拉曼激光雷达中阶梯光栅单色仪设计 |
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引用本文: | 葛宪莹,陈思颖,张寅超,陈和,郭磐,步志超,陈胜哲.纯转动拉曼激光雷达中阶梯光栅单色仪设计[J].光谱学与光谱分析,2013(2):567-570. |
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作者姓名: | 葛宪莹 陈思颖 张寅超 陈和 郭磐 步志超 陈胜哲 |
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作者单位: | 北京理工大学光电学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(61178072);气象局行业专项(GYHY201106002)资助 |
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摘 要: | 纯转动拉曼激光雷达测温系统通常根据大气中N2分子高低阶量子数的转动拉曼散射回波信号来反演大气温度,而探测转动拉曼谱的一种有效方法就是采用单色仪。文章阐述了中阶梯光栅单色仪的探测原理和结构,分析了探测谱线的高阶和低阶量子数及对应的拉曼散射波长。通过对中阶梯光栅的分光原理及色散能力分析计算了准直-聚焦系统的焦距,给出了光学系统的设计参数。利用Zemax软件对光路进行了模拟仿真,仿真结果表明:在探测激光波长为532nm的条件下,采用两块中阶梯光栅设计的单色仪,能够将529.05,530.40,533.77和535.13nm的拉曼谱线很好的分开,同时对对称量子数的谱线信号进行求和,增强系统的信噪比。中阶梯光栅单色仪体积较小,利于测温雷达系统的小型化。
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关 键 词: | 中阶梯光栅 拉曼谱线 激光雷达 大气温度 |
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