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《探测低空大气co2浓度分布的近红外微脉冲激光雷达》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、维普资讯http://www.cqvip.com第23卷第5期红外与毫米波学报Vo1.23,No.52004年l0月J.InflaredMillim.WayesOctober,2004文章编号:1001—9014(2004)05—0384—05探测低空大气CO2浓度分布的近红外微脉冲激光雷达洪光烈,张寅超,胡顺星(中国科学院安徽光学精密机械研究所863计划大气光学国家重点实验室,安徽合肥230031)摘要:提出了用来探测大气CO,分布、基于光纤1.6um波长的徽脉冲激光雷达,对其性能进行了数值模
2、拟.徽脉)中激光雷达的发射机以半导体激光器加光纤放大器为核心,饱和输出功率37dBm;接收机采用了近红外光电倍增管和光子计数器,量子效率l%;一种偏正无关性纤维光学环形器作为发射/接收转换器,分波/合波器、隔离器、滤波器、耦合器都采用光纤器件,使系统更牢固.该系统的特点是发射咏冲能量低20uJ、重复频率高20KHz、小型化.(18X10个脉冲累加)它对近地面4.7Km高度内的探测信噪比在l0:l以上.光电倍增管的暗计数2X10/s限制了系统探测距离的增加.吸收倍增分离的InGaAs/Si雪崩光电
3、二极管将会改善雷达的性能.关键词:大气光学;微脉冲激光雷达;差分吸收;发射系统;接收系统中图分类号:TN958.98文献标识码:ANEARINFRAREDMICRoPULSELIDARoFPRoFILINGAToMoSPHERICCO2HONGGuang—Lie,ZHANGYin—Chao,HUShun—Xin(AtmosphericOpticsLaboratory.,AnhuiInstituteofOpticsandFineMechanics,Hefei230031,China)Abstrac
4、t:1.6um·wavelength,fiber·basedmicropulselidarofprofilingatmosphericCO2wasdesigned,Theperformanceofthislidarwassimulated.ThetransmitterofmicropulselidariSbasedonsemiconductorlaserpluserbium.dopedfiberam.plifierwithasaturatedoutputpowerof37dBm.Therecei
5、veremploysphotoncounterandReal"infraredphotomuhipliertubewithquantumefficiencyofl%.Apolarization.independentfiber.opticcirculatorisusedasthetransmit.receiveswitch、Thesystemutilizesfiberdevicesforalmostallcomponents,e.gwavelength·division—mulIiplexers
6、/demultiplexers,isolator,fil·ter,coupler,whichmakethesystemrobust.Characteristicofthislidarismicropulseenergy20uJ,highrepetitionrateof20kHZandminiaturization.Signalsimulationsindicatethatsigna1.to.noiseratiobelow4.7kmiSmorethanl0:】rl8X10。pulse).Anode
7、darkcountof2X10/slimitsthesystemperformance.NewInGaAs/SiAPDwithseparateabsorptionandmultiplicationregionwillimprovethelidarperformance.Keywords:atmosphericoptics;micropuleslidar;differentialabsorption;transmitter;receiver达向小型化发展提供了基础条件.我们提出的一种引言探测大气C
8、O,系统:使用外腔调谐窄频带半导体激激光雷达是一种较好的大气探测方法,它具有光器和分布反馈激光器作主振荡器,而以光纤放大快速实施、测量范围大的优点.各国致力研制的探测器实现终端脉冲功率放大,工作在CO,吸收线雷达,都是基于固体激光器⋯、染料激光器和几何1572nm附近,光检测采用近红外光电倍增管和光光学元件以及利用其喇曼散射、参量放大等效子计数器.这种结构,其脉冲能量不能做大,但重复应.这些大光学雷达系统可提供高的分辨率、精度和频率可做得高,适合做成微脉冲雷达.远的探测距离,但也存在一些不足,系
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