The invention discloses a calibration method of polarization lidar gain ratio, in particular before polarization in polarized laser radar receiving system in prism placed a half wave plate; fast axis half wave plate can be arbitrary orientation, were recorded at the light polarization splitting prism reflection channel and transmission channel detector to receive and the half wave plate around the incident light is rotated 45 degrees, were recorded at once again received intensity reflection and transmission channel channel detector and the intensity we can receive two of the half wave plate rotation detector obtained before and after polarization lidar gain than G. The calibration method in strict accordance with the Muller matrix Stokes vector theory, can be directly obtained by polarization lidar system gain ratio; the calibration method has good robustness, the calibration results are not affected by the non ideal linear polarization laser, atmospheric conditions, in effect half wave plate before the polarization characteristics of non ideal optical elements; the calibration method has high precision and the operation is extremely simple.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及偏振激光雷达定标,特别是一种定标偏振激光雷达增益比的方法。
技术介绍
光与粒子相互作用而散射时,根据散射粒子的形状和大小(相对于发射激光波长),后向散射光的偏振态将发生不同程度的改变,偏振激光雷达正是在这一背景下发展起来的。偏振激光雷达是一种主动遥感技术,它是大气及海洋探测的重要组成部分。偏振激光雷达能够分辨出被测区域的球形粒子和非球形粒子,显著提高粒子微物理性质的反演精度,还可以用来研究多重散射。偏振激光雷达的基本原理是发射一束高纯度的线偏振光,在接收光路中添加偏振分析器(一般是偏振分光棱镜),使得回波信号中垂直偏振分量和平行偏振分量(相对于发射激光的偏振面)分离,最终被两个探测器分别记录。根据两通道探测器的强度比,可以得到被测大气的退偏信息进而推断出散射粒子的物理特性。然而,如果这两个探测通道的增益系数不相等,那么两探测器输出信号的强度比将不等于回波信号中两正交偏振分量的强度比,进而造成测量误差。大量研究表明,因两探测通道增益系数不同造成的测量误差是偏振激光雷达的主要误差源之一,因此需要对偏振激光雷达进行增益比定标。事实上,随着环境和时间的改变,探测器、电流放大器等的增益系数会随之变化,故增益比定标需要定期进行,这要求偏振激光雷达的增益比定标过程尽可能简单,且不受大气条件的限制。目前定标偏振激光雷达增益比的方法很多,干净大气法是常用的增益比定标方法。通过选择一段合适的探测区域,并假定该区域内只含有大气分子。根据理论模型计算得到大气分子退偏比,进而归一化得到偏振激光雷达的增益比。然而,理想的干净大气很难存在,被测区域内出现少量的非球形粒子 ...
【技术保护点】
一种定标偏振激光雷达增益比的方法,其特征在于包括以下步骤:S1:在偏振激光雷达接收系统中的偏振分光棱镜前放置一片半波片,偏振分光棱镜与半波片之间不存在其他的光学元件;S2:半波片的快轴可任意朝向,分别记录此时偏振分光棱镜反射通道和透射通道两个探测器得到的光强和S3:将半波片绕入射光旋转角度再次分别记录此时两个通道探测器的光强和其中n可以是任意整数;S4:将步骤S2和S3中获得的光强代入IRa+IRbITa+ITb=G;]]>即可得到偏振激光雷达的增益比G。
【技术特征摘要】
1.一种定标偏振激光雷达增益比的方法,其特征在于包括以下步骤:S1:在偏振激光雷达接收系统中的偏振分光棱镜前放置一片半波片,偏振分光棱镜与半波片之间不存在其他的光学元件;S2:半波片的快轴可任意朝向,分别记录此时偏振分光棱镜反射通道和透射通道两个探测器得到的光强和S3:将半波片绕入射光旋转角度再次分别记录此时两个通道探测器的光强和其中n可以是任意整数;S4:将步骤S2和S3中获得的光强代入IRa+IRbITa+...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘东,杨甬英,罗敬,唐培钧,徐沛拓,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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