法布里-珀罗环转线系统的测风激光雷达技术与数值仿真

摘要：

设计了基于法布里-珀罗(F-P)条纹技术的非相干多普勒测风激光雷达系统,采用环转线干涉仪光学系统(CLIO)将F-P形成的环状条纹转换成线性条纹成像到具有高量子效率的CCD探测器上进行检测,克服了环状条纹与传统阵列式探测器不匹配的缺点并改善了探测系统的信噪比.采用光学设计软件ZEMAX对该系统进行了光学设计和数值仿真,得到了用于反演风速的不同波长干涉条纹图样,并对重心法和Voigt函数拟合法两种主要的风速反演方法进行了对比讨论.结果表明:用Voigt函数拟合法反演风速误差较小,获得风速在20 m/s时的误差小于0.5 m/s,验证了该系统的设计及数据反演算法的可行性,为测风激光雷达的进一步研制提供了理论依据.

关键词：激光雷达、法布里-珀罗(F-P)干涉仪、条纹技术、环转线干涉仪光学系统、风速反演

所属期刊栏目：41

分类号：P412.16(大气探测（气象观测）)

资助基金：国家自然科学基金青年科学基金61205189;国家973计划2009CB426302;教育部高等学校博士学科点基金20106118120009;陕西省教育厅项目2010JK754;陕西省自然科学基金2010JQ5004

在线出版日期：2013-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2669-2673