导读:本文包含了激光探测系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光,干涉仪,气溶胶,光轴,构型,温度,结构。
激光探测系统论文文献综述
孔国利,苏玉[1]（2019）在《用于激光气体同位素探测的多通池温度控制系统研制》一文中研究指出采用激光吸收光谱法可实现气体同位素丰度的探测,由于待测气体吸收线的吸收系数会受待测气体温度的影响,将直接影响气体同位素检测系统的精准度和稳定度,文中设计并研制了一种高精度的多通池温度控制系统。硬件方面,采用高精度PT1000铂电阻温度采集电路与聚酰亚胺电热膜加热装置,构成了一个完整的闭环温度控制结构。软件方面,采用Ziegier-Nichols工程整定方法对比例、积分、微分叁个系数完成整定。针对被控对象结构复杂响应较慢引起超调量大问题,采用积分分离比例-积分-微分控制算法,使温度控制快速且无超调。利用该系统进行温度控制实验,实验表明:温度控制范围为18～42℃,温度控制精度达到±0.08℃,稳定时间位15 s,该系统具有精度高、响应快速、无超调的优点,为激光气体同位素探测提供了可靠保障。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年08期）
陈旭[2]（2019）在《近地面空气温度探测高光谱激光雷达系统设计与实现》一文中研究指出在大气物理化学、天气动力学、气象及环境的研究过程中,空气温度是基本的参数之一。空气温度的变化会使得大气动力学过程和微量成分的分布发生变化。探测近地面空气温度可以为大气环境、大气动力学过程和天气分析及预报等研究提供重要的参考信息。探测空气温度,对研究太阳辐射、城市热岛现象、提高气象预报准确度、特别对研究解释地球温暖化现象等具有重要的意义。近地面空气温度的分布具有很大程度的变化性,而目前的近地面温度测量手段多为接触式测量,无法避免其产生的原理性误差,因而人们很难准确的对空气温度进行探测。本文根据高光谱激光雷达近地面空气温度的探测方法,设计了近地面空气温度探测激光雷达系统,包括激光发射系统、光学接收系统、分光系统和光电探测系统。完成了激光发射系统部分的准直扩束系统和分光系统光学设计及分光系统和整体的机械结构设计。依据近地面空气温度探测要求和整个系统结构特性,设计了相匹配封装结构。通过SolidWorks有限元分析方法,对机械结构的温度特性和频率特性进行分析。利用设计的空气温度高光谱激光雷达系统,在实验室搭建了模拟探测系统,实现了散射池温度探测。根据脉冲激光频率及扫描式共聚焦F-P干涉仪参数设计了电压控制方法并完成了电压衰减电路调试。以可以调节温度和压力的散射池为探测对象,分别完成不同温度与压力下的散射谱散点测量,并对测得信号进行数据处理和反演,得到温度信息。结果表明,通过实验测得的瑞利散射散点谱反演得到的温度与实测温度误差小于1.9K,验证了系统的可行性。分析表明近地面高光谱瑞利测温雷达可以实现对温度的探测,为近地面空气温度探测提供了一种可行的方案。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
胡向龙[3]（2019）在《全天时绝对探测大气温度的激光雷达系统设计》一文中研究指出大气温度是大气物理、大气科学及空间环境监测中重要的气象参数之一。转动拉曼激光雷达是一种结构相对简单、光谱分光难度适中,且能消除底层弹性散射信号影响的一种温度遥感方法,已成为探测大气底层温度廓线的重要仪器之一。论文从大气分子的拉曼散射原理出发,分析了其转动拉曼谱线的波长相对于发射激光存在一定的波长偏移,因而不受大气中底层气溶胶强烈的弹性散射信号干扰,可实现大气底层温度廓线的高精细探测,依据转动拉曼后向散射截面强度与大气温度间的关系来反演大气温度廓线,完成了激光雷达系统关键参数的设计与分析。针对其核心的两级分光系统,采用F-P干涉仪(FPI)作为频率梳滤波器,考虑氮气(N2)分子的精细谱线结构,设计FPI的半高全宽(FWHM)为6pm,考虑膜层损耗以及镜面缺陷,结合FPI加工水平,优化匹配N2分子反斯克托斯(Anti-Stokes)分支的偶转动量子数拉曼谱线,实现高效滤除太阳背景辐射噪声及相邻转动拉曼谱线;结合低阶闪耀光栅的空间色散作用,通过光纤线阵列优化选择提取8路偶转动量子数(J=6～20)的拉曼谱线。由于FPI镜间距的加工精度约为0.5 μm,很难采用种子激光注入调谐实现转动拉曼谱线与FPI的精准匹配,完成了对FPI的调谐方式进行了性能分析(PZT、压强、角度、温度调谐),提出了种子激光注入和FPI角度调整的组合调谐方案,以高效提取8路偶转动量子数(J=6～20)的拉曼谱线。优化设计了整个激光雷达系统的结构参数,利用标准大气模型,结合已有的反演算法,分析了全天时绝对探测大气温度的激光雷达系统的探测性能。理论研究及分析结果表明,优化设计的分光系统可实现对弹性散射信号提供约60 dB的抑制,8路N2分子转动拉曼通道的透过率约为0.265～0.440;依据绝对大气温度探测反演算法,在测量时间约17分钟内,该系统可实现夜间1.2 km以上,白天0.8 km(统计误差为1K)大气温度廓线的无校正绝对探测,为全天时激光雷达大气温度廓线的高精细探测提供新的分光方案和技术手段。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
袁金如,汪自军,董长哲,刘继桥,石新宇[4]（2019）在《星载激光雷达高精高稳探测卫星系统保证技术》一文中研究指出激光雷达探测精度高,具备全天时工作和垂直探测能力,在大气环境天基遥感领域应用广泛。基于CO_2柱线浓度激光遥感探测原理,分析了积分路径差分吸收星载激光雷达测量系统的激光波长、能量精度和稳定性及光轴指向精度等关键指标要求和功能模块配置,重点开展了星载激光雷达光机头部稳定安装、良好机热环境保障及星敏载荷一体化布局等整星层面系统设计保证,仿真结果初步表明设计方案可行。同时,提出了激光雷达波长、能量精度及稳定性实时监测、卫星对地光轴指向高精度测定和星地载荷光轴指向测量误差标定的地面试验验证要求,以确保系统设计的有效性,为激光雷达遥感卫星的研制提供了技术参考。(本文来源于《上海航天》期刊2019年03期）
任华军,张方,王开元,焦凯强[5]（2019）在《一种用于激光告警的PIN面阵探测系统设计》一文中研究指出针对激光告警技术中面阵成像探测方式容易产生漏警、虚警以及信号处理难度大的问题,提出了一种基于触发器阵列锁存的PIN面阵探测系统设计方案。该系统以触发器为基本单元,同时在PIN面阵探测电路的输出端设计了信号锁存阵列,可将来自PIN面阵探测器所有通道的输出信号同步锁存,并设计了读取电路将锁存阵列中的面阵数据以串行数据的形式输出。采用FPGA搭建了阵列规模为8×8、角度分辨率为6°的信号锁存阵列和读取电路进行了试验验证,结果表明该方案可以实现高分辨率激光告警功能。(本文来源于《半导体光电》期刊2019年03期）
刘思鸣,何宁,邓德迎[6]（2019）在《基于四象限探测的激光跟踪系统的设计与实现》一文中研究指出为提高激光目标系统跟踪能力,提出了一种基于四象限探测的激光跟踪系统。采用四象限探测器完成光斑位置检测与目标信息接收,分析传感器光照位置的输出电流误差变化与光斑偏离光敏面中心坐标对应关系,感知和判断目标方位及运动方向,通过伺服系统的闭环控制方法,实现激光快速跟踪,利用上位机对被跟踪目标的方位信息进行图形监测。实验测试表明,采用四象限光电检测构建的激光目标伺服跟踪系统,能快速搜寻锁定目标,并实施激光指向干扰,在目标位置±20°移动变化时,系统跟踪误差约为0.1%,跟踪速度达到22.6°/s,实验结果为激光跟踪的实际应用提供一定参考价值。(本文来源于《桂林电子科技大学学报》期刊2019年01期）
丁良[7]（2019）在《基于DPSK调制与自差平衡探测的无线激光通信系统研究》一文中研究指出无线激光通信是以激光信号作为载波在大气或者是太空中的自由空间内传递信息的一种通信方式。目前,无线激光通信主要有强度调制与直接探测结合以及相位调制与相干或者非相干探测结合这两种通信体制。其中,DPSK调制与自差平衡探测体制是未来无线激光通信技术的一个重要发展方向,因为它具有很多内在的优势,例如具有较高的探测灵敏度、接收机结构设计较为简单以及能够通过波分复用来满足更高传输速率的要求等。因此,研究DPSK调制与自差平衡探测无线激光通信系统在未来光通信应用领域有着重要意义。本文首先介绍了无线激光通信系统的研究背景、意义及研究进展,总结了无线激光通信中DPSK调制与自差平衡探测体制的优点,并介绍了其研究发展情况,论述了在激光信号调制的过程中马赫曾德调制器(Mach-Zehnder modulator,MZM)工作偏置点稳定的重要性。阐述了DPSK调制与自差平衡探测光通信系统的调制解调原理,详细地介绍了搭建系统所需的关键器件,包括它们的工作原理及重要参数,对关键技术进行了总结归纳。制定了试验系统的发射端和接收端的初步方案,并对方案进行VPIphotonics的软件仿真,对系统方案的可行性进行了验证。最后,重点研究了调制系统中MZM的工作偏置点稳定控制方法,提出一种基于MZM输出平均光功率斜率值的工作偏置点稳定控制技术。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2019-06-01）
张青松,侯再红,谢晨波[8]（2019）在《户外型探测臭氧和气溶胶激光雷达系统研制》一文中研究指出激光雷达探测臭氧和气溶胶垂直廓线分布近年来在环境监测领域获得广泛应用。介绍了一套可同时用于探测臭氧和气溶胶浓度的激光雷达系统。采用Nd:YAG激光器,通过二倍频器和四倍频器分别产生532 nm和266 nm激光光源,基于受激拉曼散射原理,在两根拉曼管中分别充有氘气和氢气,产生拉曼频移光289 nm,299 nm,通过差分吸收算法原理反演垂直空间臭氧浓度廓线,通过米散射算法原理来反演气溶胶浓度廓线。水平扫描试验结果显示,雷达系统的探测结果与近地面点式臭氧分析仪测量结果有较好的一致性,相对误差小于10%。在安徽合肥科学岛外场观测结果表明:臭氧探测高度,白天可以达到3 km,晚上可以达到5 km,气溶胶探测高度,白天可以达到10 km,晚上可以达到15 km。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年07期）
邓迁[9]（2019）在《拉曼激光雷达水汽探测自标定方法研究与全固态系统研制》一文中研究指出地球大气中水汽的含量仅仅占整个空气体积比的0.1%～3%,但是水汽时空变化十分活跃,是地球大气中重要的温室气体之一,并且在全球水循环、天气系统、大气物理化学变化等过程中起着十分重要的作用。拉曼激光雷达可以探测水汽垂直分布廓线,具有探测精度高,时空分辨率高,能够连续探测等优点,但是其测量结果需要标定,现有标定方法(如无线电探空仪、GPS、微波辐射计等)不能满足当前对水汽长期高精度测量的要求,目前水汽拉曼激光雷达的标定已经成为限制该技术被广泛应用的瓶颈;传统水汽拉曼激光雷达通常采用高能量水冷激光器,体积和功耗较大,不利于小型集成化设计,且水冷激光器需要经常换水和氙灯,维护不便,这也限制了拉曼激光雷达水汽探测的应用场景。本文着重于水汽混合比双波长自标定方法研究和全固态拉曼激光雷达系统研制这两方面开展研究工作,主要内容如下:(1)水汽探测综述以及水汽拉曼激光雷达仿真。概述了大气水汽性质及其重要性,总结了大气水汽的分布及其变化特征,对常见的水汽探测方法进行了简要分析,并列举了国内外典型水汽探测拉曼激光雷达的研究进展;介绍了激光雷达基础理论,给出了水汽探测相关的物理参数及其转化关系,推导出拉曼散射频移和散射截面,结合已有的大气模型和回波信号模型,模拟计算得到水汽拉曼激光雷达回波信号,并根据拉曼激光雷达噪声模型给出了信噪比计算公式,依照信噪比公式,基于matlab平台设计了水汽探测拉曼激光雷达选型仿真软件,为确定拉曼激光雷达的技术参数和总体结构,了解其探测水汽的性能提供了参考。(2)拉曼激光雷达双波长自标定方法研究。详细论述了双波长自标定方法:通过对水汽拉曼激光雷达进行适当的改进,使其水汽拉曼通道能够分时测量空气分子的瑞利散射回波信号,并结合氮气拉曼通道测量的氮气分子的拉曼散射回波信号,计算得到未标定的大气中氮气混合比。根据大气中氮气混合比是已知的,从而推导出水汽混合比标定系数只与滤光片透过率比值以及后向散射截面比值有关,通过计算得到拉曼激光雷达测量水汽混合比的标定常数,此即为双波长自标定方法。为了验证该标定方法正确性,搭建了双波长拉曼激光雷达水汽探测实验平台,并开展了与无线电探空仪水汽探测对比实验,最后给出了数据处理和反演算法,测量结果表明:氮气混合比的标定常数为0.545±0.031,相对误差为5.7%,标定后的水汽混合比与无线电探空仪测量的水汽混合比数据一致性较好,验证了水汽混合比双波长自标定方法的正确性,说明双波长拉曼激光雷达系统具有实现水汽混合比自标定的能力。(3)全固态拉曼激光雷达系统研制与标定。研制了一台集成度非常高的全固态紫外拉曼激光雷达水汽探测系统,能够昼夜连续测量水汽的时空分布,白天和晚上的有效探测高度分别达到了2km和5km,水汽混合比测量误差小于10%。全固态设计使该激光雷达系统有很好的环境适应性,并且操作和维护非常简单,非常适用于长期的外场测量试验。高集成度的结构设计,使其能够安装在一个扫描叉架上,实现对半球天空中的水汽分布进行扫描探测。并且利用双波长自标定激光雷达进行了传递标定,标定结果与无线电探空仪进行了对比,进一步验证了双波长自标定方法不同波长的适用性。(4)高重频全固态拉曼激光雷达水汽探测初步探索。在双波长自标定拉曼激光雷达系统上进行改进,采用高重频全固态双波段激光器代替原有水冷Nd:YAG激光器,并且采用高速光子计数卡采集,初步获得了有效数据,夜晚探测高度可达2km,验证了高重频全固态拉曼激光雷达系统方案可行。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
衡楠[10]（2019）在《空间红外探测与激光合束共口径系统结构设计研究》一文中研究指出空间红外探测系统与多波段激光合束发射系统在目标识别、激光传能、信息通信等航空航天领域有着广泛的应用。针对两种光学系统在功能上的共同需求对二者进行共口径结构设计,有利于减轻负载质量、提高星上载荷空间利用率,对其结构的合理设计可为相关任务的顺利完成提供保障。本文对某空间红外探测与多波段激光合束发射共口径系统的结构设计及光学装调进行了详细研究与分析。首先,基于拓扑优化和响应曲面法相结合的方式对主镜筒进行轻量化设计,优化结果表明在初步轻量化模型基础上,利用基于响应面法的多目标优化方法进行参数优化后,主镜筒轻量化率提高13%,1阶固有频率提高了24.7%,最大等效应力降低42.3%,最大变形量减少了20.7%,证明了优化方法的有效性,并为保证光学系统性能奠定了基础。其次,基于等效处理的简化模型,对系统整机结构在静、动力学环境中的振动响应情况进行了仿真分析以及设计结果验证。分析过程中主要采用了有限元法、模态迭加法以及能量等效法等对整机结构的过载、冲击振动、正弦振动及随机振动响应情况进行了分析,结果表明优化设计后的结构能够满足强度和刚度要求。最后,提出了对光机系统装调和检测的技术路线和方案。基于光学自准直原理完成了主镜筒组件装调、红外成像与激光发射支路光轴夹角检测以及成像透镜组的安装,并利用平行光管和红外成像系统的焦距、像斑比例关系对成像系统的实际焦距进行了检测。装调完成后,检测结果显示主镜筒系统波像差为RMS=0.1141λ@632.8 nm;近、中红外激光发射支路光轴夹角约为9.5 μrad,近红外激光发射支路与红外成像支路光轴夹角约为36.2 μrad;成像系统实际焦距为566.7 mm,与设计值误差0.47%。综合分析与装调结果,本文设计的共口径结构能够满足光学系统使用需要。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
激光探测系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在大气物理化学、天气动力学、气象及环境的研究过程中,空气温度是基本的参数之一。空气温度的变化会使得大气动力学过程和微量成分的分布发生变化。探测近地面空气温度可以为大气环境、大气动力学过程和天气分析及预报等研究提供重要的参考信息。探测空气温度,对研究太阳辐射、城市热岛现象、提高气象预报准确度、特别对研究解释地球温暖化现象等具有重要的意义。近地面空气温度的分布具有很大程度的变化性,而目前的近地面温度测量手段多为接触式测量,无法避免其产生的原理性误差,因而人们很难准确的对空气温度进行探测。本文根据高光谱激光雷达近地面空气温度的探测方法,设计了近地面空气温度探测激光雷达系统,包括激光发射系统、光学接收系统、分光系统和光电探测系统。完成了激光发射系统部分的准直扩束系统和分光系统光学设计及分光系统和整体的机械结构设计。依据近地面空气温度探测要求和整个系统结构特性,设计了相匹配封装结构。通过SolidWorks有限元分析方法,对机械结构的温度特性和频率特性进行分析。利用设计的空气温度高光谱激光雷达系统,在实验室搭建了模拟探测系统,实现了散射池温度探测。根据脉冲激光频率及扫描式共聚焦F-P干涉仪参数设计了电压控制方法并完成了电压衰减电路调试。以可以调节温度和压力的散射池为探测对象,分别完成不同温度与压力下的散射谱散点测量,并对测得信号进行数据处理和反演,得到温度信息。结果表明,通过实验测得的瑞利散射散点谱反演得到的温度与实测温度误差小于1.9K,验证了系统的可行性。分析表明近地面高光谱瑞利测温雷达可以实现对温度的探测,为近地面空气温度探测提供了一种可行的方案。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激光探测系统论文参考文献
[1].孔国利,苏玉.用于激光气体同位素探测的多通池温度控制系统研制[J].红外与激光工程.2019
[2].陈旭.近地面空气温度探测高光谱激光雷达系统设计与实现[D].西安理工大学.2019
[3].胡向龙.全天时绝对探测大气温度的激光雷达系统设计[D].西安理工大学.2019
[4].袁金如,汪自军,董长哲,刘继桥,石新宇.星载激光雷达高精高稳探测卫星系统保证技术[J].上海航天.2019
[5].任华军,张方,王开元,焦凯强.一种用于激光告警的PIN面阵探测系统设计[J].半导体光电.2019
[6].刘思鸣,何宁,邓德迎.基于四象限探测的激光跟踪系统的设计与实现[J].桂林电子科技大学学报.2019
[7].丁良.基于DPSK调制与自差平衡探测的无线激光通信系统研究[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2019
[8].张青松,侯再红,谢晨波.户外型探测臭氧和气溶胶激光雷达系统研制[J].红外与激光工程.2019
[9].邓迁.拉曼激光雷达水汽探测自标定方法研究与全固态系统研制[D].中国科学技术大学.2019
[10].衡楠.空间红外探测与激光合束共口径系统结构设计研究[D].中国科学技术大学.2019
论文知识图
