基于法布里-珀罗干涉仪多普勒测风激光雷达径向风速漂移研究
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【摘要】:基于法布里-珀罗干涉仪的多普勒测风激光雷达可以实现从对流层到中层大气的高时空分辨率风场探测。然而,实际风场观测时,反演出的径向风速总会存在一个偏差,需要外部的参考风场来消除。从理论出发,分析了出现偏差的原因,得出主要影响因素是法布里-珀罗干涉仪和种子激光器的环境温度。随后对该温度的影响进行了实验研究。通过分别对种子激光器和法布里-珀罗干涉仪环境温度的精确控制,测量激光通过已标定的法布里-珀罗干涉仪的透过率来监测相对频率的漂移与温度之间的关系。实验结果表明,环境温度会影响频率漂移,理论上,对于355 nm测风激光雷达系统,控制1 m/s的径向风速漂移,种子激光器环境温度引起的频率漂移系数为1650 MHz/K,温度控制的精度须小于0.004 K;法布里-珀罗干涉仪环境的温度引起的频率漂移系数为799 MHz/K,温度控制的精度须小于0.007 K。
【作者单位】: 中国科学技术大学地球与空间科学学院;中国科学院近地空间环境重点实验室;解放军陆军军官学院;
【关键词】: 遥感 激光雷达 风 法布里-珀罗干涉仪
【基金】:国家自然科学基金(41174130,41227804,41374156) 安徽省自然科学基金(1308085MD54)
【分类号】:TN958.98
【正文快照】: 1引言大气风场,与温度、湿度以及气压一样,是大气的一个基本参数,用来描述大气的状态[1]。早在1996年,世界气象组织(WMO)就提出全球风场分布对所有尺度和高度的天气预报是必要的[2]。多普勒测风激光雷达作为多种大气风场探测手段中的一种,具有高时间与空间分辨率,高测量精度,
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