多普勒测风激光雷达的基本原理与技术进展

发布时间：2023-03-11 15:23

　　风场是水循环、碳循环、气溶胶、污染气体及雾霾的主要动力,也是大气湍流、风能发电厂、数值天气预报和环保等领域的重要参数。多普勒激光雷达利用多普勒效应,通过探测发射激光的频率漂移,可以获得大气风场参数,因此在众多领域具有重要的应用。首先介绍了多普勒效应和测风激光雷达技术的基本原理,然后分别从原理和实际应用方面对多普勒测风激光雷达进行了分类。进而系统介绍了相干探测与非相干探测、连续光探测与脉冲光探测、单边缘技术与双边缘技术、FP条纹与Fizeau条纹技术、VAD与DBS扫描等相关技术。最后简要地介绍了地基、机载与星载测风激光雷达的实例,以及测风激光雷达新技术,并对多普勒测风激光雷达技术进行了总结与展望。

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【文章目录】：
1 引言
2 测风激光雷达的基本原理
    2.1 多普勒技术
        1)非共振散射
        2)共振吸收
        3)自发辐射
    2.2 不同光源类型的多普勒测风激光雷达
        1)连续波多普勒激光雷达
        2)脉冲多普勒激光雷达
    2.3 多普勒激光雷达的扫描方式
        1) VAD扫描技术
        2) DBS扫描技术
3 多普勒测风激光雷达的探测方式
    3.1 相干外差探测
    3.2 直接探测
        3.2.1 单边缘技术和双边缘技术
        3.2.2 碘分子滤波
        3.2.3 条纹干涉仪
        3.2.4 其他干涉仪(M-Z干涉仪)
    3.3 激光雷达测风应用举例
        3.3.1 地基测风雷达系统
        3.3.2 机载测风雷达系统
        3.3.3 星载测风雷达系统
4 激光雷达测风新技术
    4.1 量子上转换测风激光雷达
    4.2 新的双边缘技术
    4.3 测风激光雷达鉴频器的性能研究
    4.4 测风激光雷达理论算法研究
5 总结与展望



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