星载测风双视场准共路多普勒外差干涉仪基础问题研究

发布时间：2025-01-14 21:29

　　多普勒外差干涉技术是在空间外差干涉技术基础上发展而来的一种新型风场探测技术。相对于传统的法布里-珀罗干涉技术和广角迈克尔逊干涉技术,其具有无运动部件、结构紧凑、重量轻、加工装调精度要求低、可同时探测多条谱线等优点,特别适合星载平台应用。本文针对基于Kosters棱镜的准共路多普勒外差干涉仪在星载平台实现双视场风场探测这一实际需求展开研究。首先在空间外差干涉技术基础上对多普勒外差干涉仪理论进行介绍。证明了干涉条纹空间频率公式；推导了系统非对称量与干涉强度初相位的关系；对干涉仪仪器性能如光谱范围、分辨极限和光谱分辨能力进行分析。介绍了多普勒外差干涉仪风场探测基本原理。其次,对多普勒外差干涉仪双视探测实现方法开展研究。提出多普勒外差干涉仪成像系统光瞳匹配关系,在总结了传统风场探测技术中双视场探测方法的基础上提出适用于多普勒外差干涉仪的方案：在单视场探测系统中加入额外的柱面镜实现双视场分离。同时,该方案使干涉仪在大气层垂直方向具有空间分辨能力。接着,对采用Kosters棱镜准共路结构的干涉仪设计基础问题开展研究,推导了非对称量△d与光栅利特罗(Littrow)角、分光棱镜顶角等光学参数的关系。以...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１空间外差干涉仪结构简图［３９］??

多普勒外差干涉仪是空间外差干涉仪的一种变形。空间外差干涉仪中，用??两块固定不动且与光轴有一定倾角的反射型光栅分别替代了迈克尔逊干涉仪中??的两块平面反射镜［３７］，干涉仪两支路严格对称，如图２－１所示。光源经准直系??统后，Ｗ平行光入射到干涉仪，干涉仪中分束器将入射光分成强度相....

图２－２多普勒外差干鞭化结构简图??

图２－５单色谱线干涉条纹曲线（ａ）?Ｌｉｔｔｒｏｗ波数谱线产生的干涉条纹；（ｂ）与Ｌｉｔｔｒｏｗ??

波数差为口。谱线朗干涉条纹；似与Ｌｉｔｔｒｏｗ波数差为２口。谱线的干涉条纹；（ｄ）??与Ｌｉｔｔｒｏｗ波数差为３口。谱线的干涉条纹??图２－６是单色谱线干涉条纹的叠加，横坐标是探测器上的位置坐标Ｘ，纵??１８??

图２－６多谱线干涉条纹叠加图（ａ）两条单色谱线干涉条叠加；（ｂ）Ｈ条单色谱线??

２多普勒外差干涉仪风场探测基础??坐标是干涉图强度值，其中（ａ）是图２－５中谱线巧和口２干涉条纹的叠加；炸）是??图２－５中谱线巧、口２?Ｗ及口３干涉条纹的叠加。多普勒外差干渉仪可Ｗ同时探??测多条谱线。??ｉｎＩＩｙＩ?ｉ?ＩＩＩＩＩ；??ＭＭＭｉｉ??日．４?－?０．?４，－....

本文编号：4027148