光子学报
2022, 51(12): 1211001
1 东华大学理学院，上海 201620
2 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息技术研究中心，上海 201800
3 中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室，上海 201800
海洋温度和盐度是重要的海洋环境参数，对了解海洋性质、生物多样性具有重要作用。本文基于碘分子吸收池的边缘探测技术，将携带有温度信息的布里渊散射光分为三束，这三束光分别通过三个压强不同的碘分子吸收池，形成三个探测通道，得到两个信号的强度比值信息；之后利用迭代算法即可同时反演出被测区域的温度和盐度信息。采用探测器输出信号强度比值的形式能有效抑制激光器光强抖动带来的影响。为将测温误差控制在0.2 K以内，所提算法对探测器输出强度比值的随机抖动程度为1.3‰。本技术路线具有不受入射角影响、测量速度快、无需事先知晓盐度信息等优势，有望应用于机载、星载等移动平台上。
测量 碘分子吸收池 边缘探测 温度反演 信号强度比值 抖动
Author Affiliations
Abstract
Yunnan Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences, Kunming 650011, China
The active control of 30-m ring interferometric telescope (RIT) needs edge sensing and tip sensing when its primary mirror is composed by trapezoid-shaped segments, and the imaging performance of the RIT is determined by the accuracy of these two detecting approaches. Considering the detecting accuracy available in current segmented telescope active control systems, the effect of these detecting approaches on the surface error of the RIT primary mirror is calculated from the point of error propagation. The corresponding effect on imaging performance (modulation transfer functions (MTFs) and point spread functions (PSFs) at several typical wavelengths) of the RIT primary mirror is also simulated. The results show that tip sensing is very important for increasing the active control quality of the RIT primary mirror under the present techniques.
望远镜 拼接镜面 主动光学 边缘探测 倾斜探测 120.5050 Phase measurement 110.6770 Telescopes 110.1080 Active or adoptive optics 010.7350 Wave-front sensing Chinese Optics Letters
2009, 7(9): 791
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,武汉 430074
采用边缘探测技术测量布里渊频移量的误差会对海表温度测量精度带来很大影响。文章根据布里渊频移量与海表温度之间的关系以及边缘探测技术的测量原理,建立了边缘探测技术中布里渊频移量的测量误差与海表温度精度的理论模型,分析了边缘探测技术对海表温度测量精度的影响。仿真结果表明,在布里渊频移量为7.2～7.9GHz的范围内,布里渊频移量的最大测量误差约为0.33MHz,根据布里渊频移量反演的海表温度测量精度为0.0105℃。该研究对海表温度的监测系统设计有着很好的指导意义。
激光雷达 海表温度 边缘探测技术 误差 布里渊频移 lidar sea surface temperature brim detecting technology error Brillouin frequency shift
1 东北师范大学 物理学院, 吉林 长春 130024
2 北京师范大学 物理系 应用光学北京市重点实验室, 北京 100875
用布里渊散射信号可以探测水下目标。介绍三种基于布里渊散射的水下目标探测方法：F-P扫描干涉仪探测方法、边缘探测方法、F-P标准具-ICCD探测方法,并对这三种方法进行了分析和比较。
布里渊散射 水下目标 F-P扫描干涉仪 边缘探测 F-P标准具
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
1 东北师范大学物理学院,长春,130024
2 北京师范大学物理系应用光学北京市重点实验室,北京,100875
用边缘探测技术测量水中的布里渊散射信号,可以得到很高的测量精度.当布里渊散射线宽随海水温度、盐度的变化而改变时,探测到的信号强度也会随之发生变化,从而影响数据定标.在考虑布里渊散射线宽随温度变化的基础上,重新对用边缘探测方法测量水中布里渊散射信号所得的数据进行定标.实验中用一个偏振棱镜改变被测信号相对于两个吸收池布儒斯特窗的偏振状态,发现偏振状态的改变会导致定标数据变化.
边缘探测技术 布里渊散射 布里渊散射线宽 定标
