论文题目: 双波长激光雷达的研制与探测研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 原子分子物理
作者: 宋娟
导师: 龚顺生
关键词: 双波长激光雷达,中层大气,钠层,重力波
文献来源: 中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）
发表年度: 2005
论文摘要: 武汉物理与数学研究所早在1996年就研制成功了瑞利激光雷达和钠共振荧光激光雷达，但有限的设备使得激光雷达系统每次仅能运行在一种激光波长下，每次只能探测30~80km的中层大气或80~110km的高空钠层，而不能同时探测两者，造成了探测数据在空间和时间上的不连续。为了同时探测30km到110km宽高度范围的大气，我所对现有的激光雷达系统进行了升级改造，使之成为一种具有同时同地探测中层大气和中层顶钠层能力的多功能激光雷达，命名为双波长激光雷达。本文的主要内容包括两部分：双波长激光雷达的研制和利用其采集的数据进行的武汉上空重力波活动初步研究。第一部分首先介绍了双波长激光雷达的研制目的、探测机制、研制方案、基本结构、工作原理、数据反演方法和反演误差来源，然后介绍了双波长激光雷达的性能测试实验，实验结果表明，由于双波长激光雷达采用了以下几项关键技术：(1)二次倍频余光复用技术(2)双光纤焦面分光技术(3)更准直的发射光束和更小的接收视场使得其不仅可以同时探测中层大气和钠层，而且其探测性能与原来的两台激光雷达分别使用的性能相近。第二部分利用双波长激光雷达同时同地采集到的瑞利数据和钠荧光数据进行武汉上空中层大气和钠层的重力波活动的初步研究，具体研究内容包括：(1)用相对密度扰动时空演化等值图研究中层大气和中层顶钠层的重力波活动现象(2)介绍单色重力波参数提取方法及武汉上空观测结果(3)武汉上空钠层观测到的一个重力波破碎现象(4)双波长激光雷达对中层大气和钠层动力学特性连通式研究的初步尝试初步研究结果表明，本双波长高空探测激光雷达是研究武汉上空大气动力学特性的一种非常有效的手段。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 概述
§1.1 地球大气及大气探测
§1.2 激光雷达的分类
§1.3 激光雷达探测的优势及研究中层大气特性的意义
§1.4 本论文的工作背景和主要内容
第二章 双波长高空探测激光雷达的研制
§2.1 双波长激光雷达的研制目的
§2.2 双波长激光雷达的探测机制
§2.3 双波长高空探测激光雷达的研制方案、基本结构及其工作原理
§2.4 双波长高空探测激光雷达的回波数据的反演方法
§2.5 双波长激光雷达性能测试实验
总结
第三章 武汉上空中层大气和钠层重力波活动初步研究
§3.1 大气对重力波扰动响应的理论模型
§3.2 中层大气及钠层对重力波扰动响应的理论模拟结果
§3.3 用相对密度扰动时空等值图探寻中层大气和钠层重力波活动踪迹
§3.4 单色重力波参数提取方法及观测结果
§3.5 武汉上空钠层观测到的一个重力波破碎现象
§3.6 双波长激光雷达对中层大气动力学特性连通式研究的初步尝试
总结
第四章 总结与展望
§4.1 本文工作总结
§4.2 展望
附录:硕士期间完成的论文
参考文献
致谢
发布时间: 2007-11-08
参考文献
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