华中科技大学 电子与信息工程系 武汉光电国家实验室，武汉 430074
为了研究基于边缘探测技术的激光雷达探测布里渊散射过程中测量误差的大小，在分析海水信道的基础之上，推导出了激光雷达探测水下布里渊散射频移的测量误差公式，并对基于边缘探测技术接收到的布里渊散射回波信号的大小进行了估算，同时仿真出不同探测深度和不同水质参数条件下的布里渊散射频移测量误差，得到了在水质较好的情况下，水下120m处布里渊散射频移测量误差小于5MHz的结果。结果表明，边缘探测技术具有较高信噪比、较小测量误差。
激光技术 边缘探测技术 布里渊散射 测量误差 laser technique edge detecting technology Brillouin scattering measure errors
华中科技大学电子与信息工程系，武汉光电国家实验室，湖北 武汉 430074
后向散射率不仅是机载激光雷达探测海水后向散射信号的重要参量，也是海洋悬浮粒子重要的光学特性，根据米氏散射理论及其散射相函数计算公式，推导出了海洋悬浮粒子后向散射率的计算公式。通过对海水中的藻类粒子和悬浮泥沙颗粒散射相函数的分析，获取这两类主要海洋悬浮粒子各自的后向散射率，并进一步分析了后向散射率与粒子半径和波长的关系。仿真计算结果表明，当探测波长一定时，藻类粒子的后向散射率随粒子半径的增大而增大，而悬浮泥沙颗粒的后向散射率随粒子半径的增大而减小；当粒子半径一定时，藻类粒子和悬浮泥沙颗粒的后向散射率均随探测波长的增大而增大。
海洋光学 后向散射率 散射相函数 米氏散射 oceanic optics backward scattering ratio scattering phase function Mie scattering 大气与环境光学学报
2008, 3(1): 0065
华中科技大学 电子与信息工程系 武汉光电国家实验室，武汉 430074
基于边缘探测技术的激光雷达实际应用中，激光器在工作中发射光信号的中心频率会发生漂移，激光频率的漂移过大，会直接影响边缘探测系统的测量精度。采用仿真计算的方法得到碘分子吸收滤波器在470nm～550nm范围内的吸收光谱谱线，以基于边缘探测技术的激光雷达监测大气信道和海洋水下信道环境参数为例，得到适合大气和海洋探测吸收谱线并确定发射激光信号的中心频率。通过理论分析，给出了满足探测要求的激光发射信号单稳频指标，为实际探测系统的设计奠定基础。
激光技术 单稳频指标 边缘探测技术 碘分子吸收滤波器 laser technique monochromatic and stable frequency indexes edge detecting technology iodine molecule absorption filter
华中科技大学电子与信息工程系 武汉国家光电实验室, 湖北 武汉 430074
基于边缘探测技术的激光雷达系统中, 确定分子吸收池滤波器的吸收光谱谱线, 以及确定发射激光信号的中心频率, 是实现激光雷达系统设计的核心问题。依据不同信道中布里渊散射的特性, 仿真出碘分子吸收池在470～550 nm区间的吸收光谱, 在此基础上确定激光雷达系统激光中心频率的选取和鉴频器的设计方法。以大气和海水典型信道为例, 论证了该方法在基于边缘探测技术的激光雷达中的实际应用。
激光技术 激光雷达 系统设计 边缘探测技术 分子吸收池
