測風(fēng)激光雷達(dá)可“追捕”大氣污染源
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)竇賢康課題組夏海云與潘建偉課題組張強(qiáng)合作,在國際上首次實(shí)現(xiàn)基于超導(dǎo)納米線單光子探測器的雙頻多普勒測風(fēng)激光雷達(dá)。采用最精簡的光學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)最高穩(wěn)定性,極大提高了測風(fēng)激光雷達(dá)的實(shí)用性和可靠性,更適合機(jī)載、星載平臺運(yùn)行。成果日前發(fā)表在國際著名光學(xué)期刊《光學(xué)學(xué)報》上。
配圖:普通激光雷達(dá)光學(xué)掃描器部分(Optics and Encoders) 傳統(tǒng)相干探測激光雷達(dá)采用更短激光脈沖,相干效率會隨時間下降,實(shí)時數(shù)據(jù)采集和處理均面臨巨大挑戰(zhàn),需要大氣回波和本振信號波前匹配,也增加了制造和運(yùn)行難度。由于直接探測測風(fēng)激光雷達(dá)可以利用大氣分子、氣溶膠的回波信號反演風(fēng)場,其工作波長可以覆蓋紫外到紅外,因而直接探測激光雷達(dá)則可以避免這些問題。 “該直接探測激光雷達(dá)工作在1548.1納米,該紅外波長人眼允許曝光功率最高、大氣透過率最優(yōu)、太陽和天空輻射背景低。”夏海云博士介紹說,該工作波長屬于光纖通信C波段,光電集成器件成熟,全光纖構(gòu)造的系統(tǒng)采用了單個雙頻光纖激光器、單個單通道光學(xué)鑒頻器、單個單模探測器,不需要重復(fù)校準(zhǔn)。 據(jù)了解,這種最精簡的構(gòu)造提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并可以模塊分離式安裝。因此,該系統(tǒng)更適合在機(jī)載、艦載、星載等大溫差、強(qiáng)震動平臺上運(yùn)行。在外場試驗(yàn)中,采用弱激光光源、小望遠(yuǎn)鏡,在10米高度分辨率、10秒時間分辨率條件下,實(shí)現(xiàn)了2.7千米高度以下大氣的風(fēng)切變探測。 夏海云說,該系統(tǒng)可應(yīng)用于大氣污染溯源和擴(kuò)散預(yù)報、航空氣象保障、氣象氣候?qū)W研究、風(fēng)電系統(tǒng)的管理和調(diào)配等。在軍事應(yīng)用上,包括彈道修訂、航母作業(yè)、臨近空間環(huán)境保障、精準(zhǔn)空投和空中加油等都有很好的前景。 |
最新評論
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sowind 2017-09-20 11:55超導(dǎo)納米線單光子探測器
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王久悅 2017-09-20 15:56好像自動駕駛的掃描激光雷達(dá)啊
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ka2012 2017-09-20 17:38
圖片展示的是自動駕駛的掃描激光雷達(dá)。
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dushunli 2017-09-21 00:06激光雷達(dá)!
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tassy 2017-09-21 00:44:測風(fēng)激光雷達(dá)探測器
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譚健 2017-09-21 06:38新的發(fā)明?
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redplum 2017-09-21 06:44這個圖是怎么做的
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likaihit 2017-09-21 06:46好厲害
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hbbofei 2017-09-21 07:36激光雷達(dá)!!!!!!!!!
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文刂大田 2017-09-21 07:58測風(fēng)激光雷達(dá)