1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室，安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学，安徽 合肥 230026
3 先进激光技术安徽省实验室，安徽 合肥 230037
精确地测量激光在大气传输后的光斑参数，是研究激光大气传播效应和分析激光发射系统性能的关键技术手段。测量激光远场参数的方法主要包括阵列探测法和相机成像法，目前在激光大气传输效应的测量评估中大都采用阵列探测法。由于探测器阵列靶受物理空间和研发成本等因素的限制不能均匀且高分辨率紧密排布，将造成采样光斑的失真，难以精确地测量远场光斑参数。针对此问题，利用相机分辨率高的特点，设计了一套基于漫反射屏成像法的激光参数测量系统。该系统最小测量分辨力小于0.39 mm，质心位置平均偏差为0.05 mm，测量光斑到靶功率不确定度优于10%。该系统能有效地测量激光发射系统的跟瞄精度和到靶功率，为分析激光大气传输效应和分析激光发射系统性能提供有效手段。
漫反射成像 光斑参数 激光大气传输 跟瞄精度 diffuse reflection imaging spot parameters laser atmospheric transmission tracking accuracy 红外与激光工程
2022, 51(9): 20210921
1 电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室, 河南洛阳 471003
2 安徽师范大学物理与电子信息学院, 安徽芜湖 241002
毫米波在颗粒环境中传输特性是毫米波通信技术的重要基础性问题。为探索毫米波传输在可控颗粒环境下的测量, 基于准光学理论设计了双反射面高斯波束传输系统。该系统包含一对多张角喇叭和两个椭球聚焦反射面。多张角喇叭用于产生高斯度大于 96%的高斯波束; 聚焦反射面将发射波束重新聚焦, 使得输出波束参数与发射波束参数相同。此外, 基于矢量网络分析仪加扩频模块的实验方案, 对准光传输系统在 75~110 GHz频率范围进行了测试, 得到该频率范围内整个系统的损耗。测试结果表明系统本身的损耗仅有 2~4 dB, 表现出良好的传输特性。基于本系统的初步喷水实验为可控颗粒环境下传输测量奠定了基础。
毫米波 椭球面 大气传输 衰减 millimeter wave ellipsoidal mirror atmospheric transmission attenuation measurement 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(5): 424
针对不同大气环境条件下激光测距机最大测程显著变化的问题, 建立了表观光学参数大气能见度V与大气吸收系数、散射系数和总衰减系数之间的关系, 采用蒙特卡罗方法仿真了激光大气传输过程, 以美国Voxtel公司的远程激光测距机为例, 定量计算了雾天环境下能见度变化对最大测程的影响。结果显示:标称最大测程为10 km的激光测距机在能见度为20 m、300 m和1 500 m的气象条件下, 最大测程分别为30 m、335 m和1 240 m; 测距机最大测程随气象条件的改变会发生明显的变化。该仿真方法可评估大气光学参数对激光测距机测程的影响, 以及指导系统设计阶段的参数优化。
激光测距机 最大测程 大气能见度 蒙特卡罗仿真 大气传输 laser rangefinder maximum range atmospheric visibility Monte Carlo simulation atmospheric transmission
1 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津
2 中国人民解放军65529部队, 辽阳
3 中国电子科技集团公司光电研究院, 天津
激光**已经成为未来大国战略制衡, 改变战争样式的重要手段。战术级高能激光**正快速迈入实战化应用阶段。首先概述了美国高能激光**的发展历程, 对关键技术进行了分析, 并从舰载、机载、车载平台和导弹防御局对美国高能激光**的发展现状进行了概括, 最后对发展趋势进行展望。期望可以为激光**的技术发展和应用研究提供参考。
激光** 激光合束 大气传输 laser weapon laser beam combination atmospheric transmission
强激光与粒子束
2021, 33(9): 093003
云南电网有限责任公司 电力科学研究院，云南 昆明 650011
近些年来，日盲紫外探测在电力检测方面得应用越来越广泛。本文基于大气温度轮廓线与国际公认的大气传输特性模拟软件包MODTRAN，针对大气温度对日盲紫外大气传输的影响进行模拟分析，通过分波长分析与曲线拟合，最终得出大气温度对紫外大气传输的关系式，并通过实验验证了所建立的关系式的准确性。通过模拟关系式，可以对大气温度对大气传输进行量化分析，促进日盲紫外在大气传输的特性研究，提高电晕检测的准确度。
大气传输特性 日盲紫外 大气温度轮廓线 solar-blind ultraviolet, atmospheric transmission
1 中国民航大学 天津市智能信号与图像处理重点实验室, 天津 300300
2 中国民航大学 工程技术训练中心, 天津 300300
针对PM2.5质量浓度在空间不同高度上的分布测量较难这一问题，采用激光雷达和大气透射仪以及粒径谱仪进行联合探测，反演PM2.5质量浓度廓线.考虑相对湿度等因素的影响，通过大气透射仪和粒径谱仪建立地面PM2.5质量浓度与大气透过率之间的函数关系.以大气透射仪所测地面大气透过率值为基准，修正激光雷达大气透过率在高空的边界值，结合Fernald后向积分法反演出大气透过率的垂直分布.依据建立的函数关系和大气透过率垂直分布，得到PM2.5质量浓度廓线，并采用HYSPLIT后向轨迹分析不同高度层气溶胶的输送和动态变化.通过激光雷达、大气透射仪和粒径谱仪的联合探测实验，结果表明：经大气透射仪修正后，大气透过率垂直分布精度得到了提高，PM2.5质量浓度廓线很好的反映了气溶胶垂直分布的微物理变化特征.
激光雷达 质量浓度 大气透过率 大气气溶胶 相对湿度 Lidar Mass density Atmospheric transmission Atmosphericaerosols Relative humidity
红外导引头在检测目标时，主要依据经大气传输后获得的目标与背景红外辐射差异，红外辐射在大气传输过程中受到不同因素的影响，对于导引头红外最大捕捉距离等关键战技术指标带来一定程度的影响，能见度、温度等条件的不同可能导致导引头在特定环境下最大捕捉距离下降，或是对于捕获的目标成像不清晰，对于小目标无法在常见距离正常检测。依据各因素对红外辐射传输影响的变化规律，分析大气传输对导引头关键战技术指标的影响，在明确该影响的前提下，立足试验日获得的战技术参数数据，分析建立主要因素的变化对于试验日延伸条件下战技术参数的影响，为后续试验提供技术支持。
大气传输 红外导引头 战技术参数 主要因素 atmospheric transmission infrared seeker tactical and technical parameter main factor
红外辐射在进入导引头探测视场之前经过大气传输的消光作用，尽管在大气透过率较高的 3～5 .m以及 8～12 .m，大气传输带来的影响仍旧不能忽视，本文综合试验经验，确定影响传输的主要因素，结合 MODTRAN软件，对于主要影响参数的影响作用进行分析评估，建立关系曲线，分析不同参数对红外辐射大气传输影响的变化规律，为后续导引头极限条件下使用和性能参数研究打下基础。
大气传输 红外辐射 影响因素 方位角 atmospheric transmission infrared radiation impact factor azimuth
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 光学辐射重点实验室, 北京 100854
卫星遥感是研究地球大气背景红外辐射特性的重要手段, 受大气影响及传感器观测条件的限制, 无法获取多气象、多探测条件的辐射数据。针对该问题, 基于JHU地物光谱数据库, 分析了植被、水体、岩石等光谱辐射特性, 结合传感器光谱响应, 建立了3~5 μm基于光谱相关性的地表辐射波段转换模型, 并利用逐步回归法计算误差, 模型误差小于10%。利用MODIS、AIRS等多源遥感数据产品, 根据地表-大气-传感器辐射传输模型, 模拟不同时空分辨率、探测条件等的地球背景辐射中红外图像。结果表明, 利用多源遥感数据进行中红外图像仿真, 可以实现大尺度、具有细致纹理结构的图像模拟, 应用于遥感研究。
红外辐射 图像仿真 波段转换 大气传输 infrared radiation image simulation band extrapolation atmospheric transmission 红外与激光工程
2018, 47(11): 1104004
