大气湍流对相干激光雷达CO2探测精度影响研究

作者：董骁; 胡以华; 赵楠翔; 王阳阳; 徐世龙

来源：光电子·激光, 2015, 26(07): 1314-1321.

DOI：10.16136/j.joel.2015.07.0223

• 大气光学
• CO2探测精度
• 大气湍流
• 外差效率
• 差分吸收

为研究大气湍流对激光回波的光强起伏、漂移、波前畸变以及偏振退化的影响,计算了大气后向散射回波在不同探测高度下的信噪比(SNR),结合Hufnagel-Valley模型分析了球面波大气闪烁调制因子,得到了近地大气光强起伏方差;利用模式匹配数值积分方法,得到了不同高度的空间光-单模光纤(SMF)的耦合效率;从光场复振幅和探测面上光斑的爱里斑模型出发,研究了空间相位起伏对外差效率的影响;最后基于20m气体池差分吸收探测CO2浓度的实验数据,分析大气湍流对外场实验影响。结果表明,大气湍流会使系统精度降低1.21倍,20 m光程下系统精度由424.83×10-6变为514.04×10-6,性能下降严重。本文所作的分析对差分吸收相干激光雷达(DIAL)外场实验有重要参考意义。

• 单位
  电子工程学院