瑞利多普勒测风激光雷达的频率标定方法

发布时间：2017-07-01 21:13

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【摘要】：频率标定是瑞利测风激光雷达的关键技术。瑞利测风激光雷达中,通过改变压电陶瓷管的电压实现连续调谐F-P标准具腔长,使出射激光频率处于双边缘透过率曲线的交点处。在连续调谐时,由于压电陶瓷管的磁滞效应引起腔长调谐非线性,从而导致系统误差。分析了该误差的原因及特性,提出了静态软件补偿和动态调频跟踪相结合的频率标定方法。若激光出射频率相对F-P标准具漂移小于100 MHz时,在数据反演时补偿该频率偏差;若相对频率漂移大于100 MHz时,将F-P标准具先退回预设腔长以下,通过逐步增加电压的方式,重新实现频率锁定,保证锁定过程处在磁滞回线的电压上升段,避免了磁滞效应引起的误差。多普勒激光雷达与无线电探空仪的两组对比实验中,在15~30km高度,风速最大偏差6.22m/s,平均偏差1.12m/s。
【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;
【关键词】： 测风激光雷达 瑞利散射 F-P标准具
【基金】：国家自然科学基金项目(41174131,41274151,41304123,41121003,41025016)
【分类号】：TN958.98
【正文快照】： 20世纪80年代以来,直接探测测风激光雷达技术日渐成熟,其以独特的优势在激光雷达领域崭露头角。其特点包括:高的时间分辨率和高的空间分辨率;可确定大气多参数,如温度、风场、湿度及其追踪气体的密度;自地表至超过100km高度范围的探测潜力等。直接探测技术主要有边缘技术和条

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