钠层荧光激光雷达论文_程学武

导读:本文包含了钠层荧光激光雷达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,法拉第,荧光,白天,滤光,波长,重力。

钠层荧光激光雷达论文文献综述

程学武^[1]（2006）在《双波长高空探测激光雷达技术与钠层荧光通道的白天观测技术》一文中研究指出对30～110公里高空大气层段的探测研究，在空间物理和大气科学中有着重要地位，对许多高技术和国防应用也有重要意义。长期以来，由于缺乏有效的探测手段，使得对这一高空层段的研究非常落后。瑞利散射和钠层荧光高空探测激光雷达的出现，使这一局面大为改观。上世纪80年代以来，世界上不少发达国家相继建立了这两类高空探测激光雷达手段，并对其各自上空的该层段进行了许多探测研究。我们于1996年在国内率先研制成功了瑞利散射和钠共振荧光两种的高空探测激光雷达，为我国中高层大气的观测提供了大量数据，并获得到了许多重要观测结果。但由于这两种激光雷达的发射和接收的波长及其探测机制不同，因此两者不能同时工作，每次只能运行在一种激光雷达状态，即要么探测30～80km的中层大气，要么探测80～110km的高空钠层，造成了探测数据在空间和时间上的不连续。为了达到同时探测30km到110km宽范围的高空大气的目的，我们对原有的激光雷达系统进行了技术升级改造，使之成为一种具有同时探测中层大气和中层顶钠层能力的多功能激光雷达，并称之为双波长高空探测激光雷达。双波长高空探测激光雷达的研制成功，为中高层大气的宽范围连续性观测提供了有效手段，但是，由于高空探测激光雷达探测的是30公里以上高度段的大气散射回波信号，其信号微弱到必须使用光子计数的方法才能检测，而且信号微弱到在通常约1us的采样时间内，能收到1个回波光子的几率不超过10％。因此，白天的太阳光对高空探测激光雷达是一种严重的背景光干扰，这就使得绝大多数高空探测激光雷达只能在夜间工作，这种间断性观测对高层大气的连续变化特性，特别是潮汐波活动等，显然是不利的。为此，我们在上述双波长高空探测激光雷达的基础上，又通过采用钠原子滤光器技术，实现了钠层荧光激光雷达通道的白天和夜间的连续观测技术，并已初步获得了近50小时的连续钠层荧光观测。本论文工作即主要包括上述两部分内容：双波长高空探测激光雷达技术和钠层荧光激光雷达的白天观测技术。双波长高空探测激光雷达是我们提出的技术方案，已获国家发明专利(No：ZL 00 115964.X)。该技术方案通过采用两次倍频余光复用，双光纤焦面分光和高空收发联调等关键技术，将原来只能交替工作的瑞利散射和钠层荧光两种工作机制融入一台激光雷达中，从而实现了利用一台激光雷达对30～110公里高空的连通性探测。第一个主要内容是论述双波长高空探测激光雷达关键技术的实现和所达到的效果。钠层荧光激光雷达的白天观测是跟踪国际先进技术的工作。就我们所知，目前成功运行钠层荧光激光雷达白天工作的只有美国科罗拉多州立大学的激光雷达组，所用的关键技术是通过钠原子滤光器实现对白天太阳背景光的有效抑制。我们也通过采用类似的钠原子滤光器技术实现了本双波长激光雷达钠层荧光通道的白天观测。本论文的第二个主要内容即论述了钠原子滤光器的原理、研制和它在钠层荧光激光雷达接收系统中的成功应用，并给出了钠层荧光通道初步的白天观测结果。(本文来源于《中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）》期刊2006-05-01）

宋娟,程学武,杨国韬,常歧海,龚顺生^[2]（2005）在《武汉上空中层顶大气重力波活动的钠层荧光激光雷达观测研究》一文中研究指出从中国科学院武汉物理与数学研究所钠荧光激光雷达自1999年至今的观测数据中选取了分布于全年26天的数据进行重力波活动的分析研究。统计结果表明,武汉中层顶区的重力波活动非常频繁:26天总观测时间累计约为185.5 h,总共观测到124个重力波活动,平均发生频度为每小时0.7个波,且波的出现频度与地方时有一定关系。这些波的垂直波长主要分布在3—7km,垂直相速主要位于0.1—0.5m/s。与国外报道的结果相比较,波长数值与分布较为一致,但相速明显较低。武汉中层顶区重力波活动的另一特点是多波过程很频繁,多、单波过程的出现比例约为3:2。利用钠层相对密度扰动时空图方法,给出了武汉中层顶区重力波传播和破碎现象的典型结果。还利用单色波模型对部分钠层数据进行了单色波相关参数的提取。(本文来源于《空间科学学报》期刊2005年06期）

程学武,宋娟,李发泉,戴阳,王嘉珉^[3]（2005）在《钠层荧光激光雷达的白天观测技术》一文中研究指出本文首先提出了一种新型的超窄带宽法拉第原子滤光器的工作原理及其应用于白天观测激光雷达的可行性。然后详细阐述了中国科学院武汉物理与数学研究所研制成功研制出钠原子法拉第滤光器及其具有原子稳频的染料激光器,并将其带宽压缩以适应法拉第滤光器带宽。最后给出一些初步实验结果,如原子滤光器在一定条件下的透射峰与钠空心阴极灯的光谱曲线对应,在此条件下,将钠原子法拉第滤光器与干涉滤光片用于激光雷达观测背景噪声抑制对比实验,证实了钠原子法拉第滤光器加干涉滤光片后用于白天钠荧光激光雷达的观测是完全可行的。文末给出钠原子法拉第滤光器用于钠层荧光激光雷达系统进行晚上观测结果,观测到了80-110公里高度的钠荧光回波信号。(本文来源于《中国空间科学学会空间探测专业委员会第十八次学术会议论文集（下册）》期刊2005-10-01）

钠层荧光激光雷达论文开题报告

（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：

从中国科学院武汉物理与数学研究所钠荧光激光雷达自1999年至今的观测数据中选取了分布于全年26天的数据进行重力波活动的分析研究。统计结果表明,武汉中层顶区的重力波活动非常频繁:26天总观测时间累计约为185.5 h,总共观测到124个重力波活动,平均发生频度为每小时0.7个波,且波的出现频度与地方时有一定关系。这些波的垂直波长主要分布在3—7km,垂直相速主要位于0.1—0.5m/s。与国外报道的结果相比较,波长数值与分布较为一致,但相速明显较低。武汉中层顶区重力波活动的另一特点是多波过程很频繁,多、单波过程的出现比例约为3:2。利用钠层相对密度扰动时空图方法,给出了武汉中层顶区重力波传播和破碎现象的典型结果。还利用单色波模型对部分钠层数据进行了单色波相关参数的提取。

（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。