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1受激布里渊散射阈值 受激布里渊散射的阈值是受激布里渊散射研究中的重要问题.在以往的定义中使利用了一个经验公式,理论不够严格.该定义中含有材料的长度,即,对于同一种材料,长度不同时稳态受激布里渊散射的阈值不同,这显然是不合理的.而在实验测量方面,通常是测量背向散射的强度,当其达到入射光强度的2%,5%或10%时,即认为此时的入射光强度为受激布里渊散射的阈值.这种测量方法因人而异.缺乏统一的标准.另外,在阈值附近,受激布里渊散射非常不稳定,涨落极大,这使得测量精度很低. 相似文献
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为了提高Mie散射激光雷达测量斜程能见度的精度,提出了一种回波信号处理的组合算法。首先,采用基于经验模式分解(EMD)的自适应算法,去除回波信号中的高频噪声,提高信噪比。其次,采用基于不动点原理的迭代算法进行消光系数的反演,它不需要准确的边界值就可计算消光系数均值,同时还能得到准确的边界值,可用于求取消光系数的分布。数值仿真表明:EMD算法比五点三次平滑去噪算法输出信噪比提高4.67 dB,不动点迭代算法比最小二乘法估算消光系数边界值算法反演得到的消光系数均值的相对误差减小31.50%,而迭代次数只有3~5次,因此该组合算法是有效的。 相似文献
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多次散射激光雷达接收信号的模拟 总被引:6,自引:0,他引:6
MonteCarlo方法模拟多次散射激光雷达接收信号是一种经典方法,但这种方法的最大缺点是计算时间很长.为提高计算效率,本文在传统的半解析MonteCarlo方法的基础上,使用Henyey-Greenstein函数的修正公式来表示散射相位函数,计算出每个散射点处光子不发生进一步散射而直接到达接收机的概率.模拟结果显示,一、二、三次散射起主要作用,但随着海水衰减系数和接收机视场角的增大,高次散射对激光雷达的接收信号的作用也越来越强. 相似文献
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Mie散射激光雷达研究成都地区大气边界层结构 总被引:3,自引:0,他引:3
基于Mie散射大气激光雷达,对成都地区大气边界层结构随时间变化的特性进行了研究。首先,应用Klett算法对大气激光雷达回波信号进行了反演,得到大气消光系数和后向散射系数。然后,通过对大气后向散射系数曲线进行拟合得到大气边界层混合层高度以及卷夹层厚度等特征参量。基于实测数据对成都地区大气回波信号进行了反演,结果表明,成都地区大气边界层混合层高度较低,卷夹层厚度较薄,且随时间变化的趋势较缓慢,这与成都地区特殊的地理状况有关。 相似文献
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Mie散射激光雷达研究成都地区大气边界层特性 总被引:1,自引:0,他引:1
基于Mie散射激光雷达,对成都地区大气边界层结构随时间的变化特性进行了研究.利用Mie散射激光雷达测量大气回波信号,由改进的Klett算法反演获得大气后向散射系数,应用误差函数拟合法并参照位温廊线获得并分析了成都地区大气边界层高度以及卷夹层厚度等特性. 相似文献
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应用Stokes矢量,Mueller矩阵以及双向反射分布函数4×4矩阵理论。计算了各种发射和接收偏振结构对目标散射信号的影响。建立了偏振可调的CO_2激光相干探测系统,并分别测量了光滑铝板和立方体角目标对各种接收和发射偏振结构的后向散射数据。发现偏振对目标测量(包括激光雷达目标定标)的影响是必须考虑的。 相似文献
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激光雷达作为一种主动遥感探测工具,广泛用于大气环境等研究领域,特别是探测对流层内大气气溶胶和卷云的光学特性以及大气水平能见度。在阐述大气气溶胶探测原理及信号处理的基础上,提出一种工程可行的米散射激光雷达及数据处理的设计方案,利用此雷达对苏州城区大气气溶胶特性进行测量,并利用Fernald方法反演了其消光特性,通过实验数据分析了苏州城区的重要大气光学特性,充分显示了米散射激光雷达在大气特性探测领域的优越性。 相似文献
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介绍了一台直接探测的用于大气气溶胶测量的1064nm小型Mie散射激光雷达系统,详细论述了系统的设计、加工、建造和系统装配调试过程。解决了信号采集所需要的控制电路,实现了激光雷达的收发同步。实验结果表明:系统的几何重叠因子稳定可靠,校准误差为0. 00143。这同时也说明了系统设计、装校的合理性。 相似文献
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Mie散射激光雷达在探测气溶胶光学特性方面应用极其广泛,但在确定气溶胶消光系数边界值、后向散射消光对数比等方面缺乏精准性。基于Klett后向积分模型,提出了一种利用Mie散射激光雷达反演气溶胶消光系数的方法。首先,通过构建非线性方程,利用Steffensen迭代法获得气溶胶消光系数边界值。其次,借助差分吸收激光雷达函数模型推导气溶胶后向散射消光对数比。最后,引入反馈系统,不断修正边界值,减小气溶胶消光系数反演的误差。实验结果表明,该算法能够更快速地获取消光系数边界值并反演出高精度的气溶胶消光系数,平均相对误差低于10 %,在气溶胶探测中应具有广阔的应用前景。 相似文献
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卷云消光后向散射比的激光雷达测量 总被引:1,自引:0,他引:1
高层卷云对天气和气候有着重要的影响,其消光后向散射比是它的一个重要光学特性.假设卷云上方和下方没有气溶胶,只有大气分子,由激光雷达信号就可反演出卷云的透过率和光学厚度,进而算出卷云的消光后向散射比.对美国汉普顿大学的532 nm通道激光雷达测量的卷云数据进行了分析,数据采集期间从2007年1月至10月,共选取了光学厚度在0.08~1.5之间的798组卷云数据.计算结果表明:卷云高度主要分布在7~13.5 km之间;卷云消光后向散射比平均值为21.4 sr,月季特征并不很明显,概率分布呈现出正态分布特征;光学厚度的概率分布函数说明大部分为薄卷云. 相似文献
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介绍了位于南京北郊的拉曼散射激光雷达的基本结构,描述了使用拉曼散射激光雷达反演平流层大气气溶胶消光系数廓线的数据处理方法。重点研究了南京北郊2011-12-08与2011-12-09晚间平流层气溶胶观测数据,对拉曼散射激光雷达距离矫正信号进行4种不同阈值的小波去噪,选择出合适的阈值,然后利用反演原理公式,得到平流层大气气溶胶消光系数廓线,分析了平流层大气气溶胶消光系数的变化特征。 相似文献
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瑞利-拉曼散射激光雷达探测大气温度分布 总被引:6,自引:4,他引:6
介绍一台用于夜晚探测大气温度分布的L625瑞利-拉曼(Rayleigh-Raman)散射激光雷达。采用Nd:YAG激光器三倍频输出355nm作为发射激光,利用弱光子计数技术检测大气中分子的瑞利散射和N2分子振动拉曼散射回波,分析得到了平流层和对流层中上部大气温度的垂直分布廓线。其观测结果分别与HALOE/UARS卫星和无线电气象探空仪结果进行了对比分析。其中,激光雷达观测的平流层温度与HALOE卫星的结果对比表明,它们在高度25~65km内显示出较好的一致性,20个夜晚的平均温度差别基本上小于2K。激光雷达与无线电气象探空仪探测的对流层温度在高度为5~18km内反映了较为一致的分布趋势,15个夜晚的平均温度差别在6~16.5km高度内小于3K。这些结果表明,L625瑞利-拉曼散射激光雷达观测数据可靠,可用于大气温度分布的常规观测和分析研究。 相似文献