基于前向散射的能见度激光测量系统

介绍了一种利用前向散射实现的交叉型双光路能见度测量系统,该系统包括光学发射与接收、信号放大与处理及结果显示三部分。简述了该系统的工作原理及基本结构,对其技术难点进行讨论并提出相应的解决方案。     

小角前向散射测粒仪光电探测元件的对中问题

利用经典Ｍｉｅ散射理论,讨论了小角向散射激光测粒仪光电探测器中问题导致的测量误差;提出了一种对中误计算模型,据此进行模拟计算,并对计算结果进行了分析 。     

激光反射镜薄膜散射的测量

为了测量激光反射镜薄膜的散射率，评定激光反射镜薄膜的光学性能，研制一种以球面反射镜为聚光元件和利用光电接收转换系统通过相对测量方法测量薄膜散射的装置。文章阐述这种激光反射镜薄膜散射测量装置的测量原理、结构和测量误差分析。实际测量结果表明，该装置的测量灵敏度优于４×１０－６，相对测量误差优于±１０％。     

双基地前向散射雷达机动目标跟踪

为进行基于EKF(Extended Kalman Filter,EKF)的双基地前向散射雷达机动目标跟踪,基于双基地前向散射雷达(Bisktic forward scattering radars,BFSR)在其前向散射区探测隐身目标的能力明显优于单基地雷达的特点,建立常加速度和变加速度2种运动模型,使用扩展卡尔曼滤波进行目标跟踪保持,精确估计了运动目标参数(运动轨迹、速度、加速度),为该体制雷达成像、识别奠定了基础.并使用了高斯-牛顿迭代算法估计初值,提高了滤波的效率和准确性.通过对匀加速、变加速运动目标仿真,验证了提出模型和算法的有效性.     

基于激光诊断技术的高温火焰温度实时测量系统

介绍了自行研制的基于激光诊断技术的高温火焰温度实时测量系统.该系统主要由光信号发射组件、光信号接收组件、信号放大与处理电路以及微型计算机等部分组成.详细介绍了该系统的基本结构和工作原理,讨论了其中的设计难点及相应的解决办法,同时给出实验结果并分析了影响温度测量精度的一些因素.     

激光准直系统的设计

介绍长距离激光准直向系统的设计方法,阐述半导体激光水准仪的设计。     

多路法激光跟踪干涉测量系统的研究

叙述了测量系统的工作原理，给出了测量一个运动物体三维坐标的计算方法，指出测量系统要进行自标定和测量，运动物体的“不同动点数”应大于9，简要分析了测量系统的组成，各自的工作原理，测量系统的误差来源与误差传递，最后通过实验验证了测量的可行性，得出测量速度为0．5m/s，测量不确定度为0.062mm。对于提高系统精度和可靠性提供了可靠的方向和有益的建议。     

基于蒙特卡罗方法的大气激光通信后向散射特性分析

激光在自由空间进行传输时,受大气分子和气溶胶粒子的影响,发生的后向散射效应会降低激光传输系统的可靠性,研究激光在大气中传输的后向散射效应,可以有效提高激光通信系统的安全性和保密性。利用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法对大气后向散射信道特性进行分析,建立了激光在大气中传输的后向散射理论模型,为了提高蒙特卡罗算法的计算效率,在原模型的基础上提出了一种改进的快速蒙特卡罗方法,分析了能见度、非对称因子以及介质反照率对后向散射能量的影响,利用MATLAB进行了仿真模拟分析,得出后向散射能量随能见度、非对称因子以及介质反照率的变化规律,结果表明该方法可以准确和快速地计算后向散射能量,并为激光通信系统的设计提供了依据。     

关于气象能见度理论与观测的讨论

为了澄清气象能见度理论与应用方面的概念,促进气象能见度观测技术的发展,从大气能见度与视觉现象出发,根据大气散射和辐射传输理论,明确了气象能见度的量值约束与物理含义,考察了若干典型天气条件下气象能见度的特征,给出了灯光能见距离、气象光学视程与气象能见度的关系。在此基础上,讨论了气象能见度观测的基本原理、存在问题和改进思路。研究成果对于气象能见度观测的误差分析、方法改进和资料比对,以及空间斜程能见度的探测具有参考价值。     

消除激光水下目标探测中后向散射的方法研究

为了消除激光水下目标探测中后向散射包络，压缩接收信号的动态范围，对后向散射的特性进行了分析和模拟，证明了光电倍增管增益控制方法自适应实现的必要性，并就其物理实现作了探讨。     

多次反射法透射式能见度测量系统研究

针对透射式能见度测量系统占地面积大、长距离光路上不能有遮挡的不足,提出一种多次反射法透射式能见度测量系统。利用反射镜组构成开放式采样气室,使光线多次反射达到测量所需的光程,具备透射法能见度检测高精度优点的同时,大大缩小系统占地面积;采用位移调节器实现差分大气消光系数测量,具有抗环境污染能力强和测量灵敏度可调等独特优点,有效提高系统的适应性和可靠性。对设计的系统进行精度估算,证明了方法的可行性,为能见度测量提供了新方法。     

紫外散射通信实验系统及其性能分析

设计了一种基于紫外发光二极管(LED)的大气散射通信系统,利用非视线单次散射模型仿真分析了紫外光大气散射通信的接收光功率与通信距离之间的关系以及不同宽度的发送光脉冲在接收端的脉冲波形展宽.构建了紫外光散射通信实验系统,实现了语音和数据传输,并对系统的通信距离和收发仰角进行了实验研究.仿真分析与实验结果显示:日盲区紫外光在大气中散射传输时由于大气粒子的强烈散射与吸收,传输损耗较大,距离每增加10倍,接收功率下降20dB,因此日盲区紫外光大气散射通信适用于近距离通信场合;近距离传输时散射造成的光脉冲多径展宽为微秒量级,对中低速通信系统影响较小;单个紫外LED发光功率较低,可通过多个LED阵列来提高发射功率,增大通信距离.     

西安市秋季大气颗粒物散射特征及其影响因素

 为研究污染条件下西安市秋季大气颗粒物的散射特征及其影响因素, 于2012 年11 月监测大气颗粒物散射系数并采集PM_2.5样品。探讨了大气颗粒物的散射日变化特征, 通过实验分析PM_2.5中水溶性离子(Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、F^-、Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-)和含碳物质(有机碳和元素碳)的污染水平, 并讨论它们的来源及对散射系数的影响。结果表明, 颗粒物的散射系数均值为(579±387)Mm^-1, 夜间高日间低。PM_2.5质量浓度与散射系数呈现出较强的线性关系(相关系数为0.85), 通过回归方程得到PM_2.5散射效率为3.09 m²·g^-1。在PM_2.5化学组分中, 有机物对消光系数的贡献最大, 占52.3%;其次是NH₄NO₃和(NH₄)₂SO₄, 贡献率分别为16.2%和13.7%。     

双包层光纤激光器泵浦源的光束整形及耦合系统

为了提高双包层光纤激光器泵浦光的耦合效率,对泵浦光采用直角棱镜组进行了光束整形、空间滤波、非球面镜聚焦。实验测得滤波小孔尺寸为2mm×0.8mm时,聚焦光斑为325μm×200μm,系统的耦合效率为38％。该系统适当改进后可用于实施百瓦级光纤激光器的泵浦实验。     

激光辐照试件时散射现象的数字化研究

设计特定要求的数字化研究辅助电路及相应软件，分析了激光辐照材料表面时产生的散射现象，进一步揭示激光束与材料相互作用机理，用以提高材料对激光能量的吸收率，心头激光加工质量，试验结果表明此研究思路正确，与理论推断吻合。     

Microscope laser light scattering spectroscopy and its applications to non-invasivein situ real time measurements on single intact cells

The principle of the technique of microscope laser light scattering spectroscopy, its development and applications to the studies on single intact cells, including our work on non-invasive in situ real time measurements on single intact erythrocyte simultaneously at the levels of cellular, sub-cellular and intracellular molecules, are introduced.     

基于激光二极管的速度传感器设计

设计了基于激光二极管自混合效应的速度传感器,提出了基于线性预测二阶自回归光谱计算的信号处理方法,并对该速度传感器在干燥、洁净的路面进行了测试,其标准偏差为σ≈0.22%.实验结果表明,该传感器是有效的.