【技术实现步骤摘要】
同时测量大气多参数的星载激光外差系统地面模拟装置及方法
本专利技术涉及一种星载激光外差系统地面模拟装置及方法，尤其是一种同时测量大气多参数的星载激光外差系统地面模拟装置及方法。
技术介绍
大气风场、温度场是理解大气动力学行为、热力学性质和成分结构的关键参数，其状态及时空特性对气候变化、飞行器的发射、运行、管控、着陆以及军事打击等至关重要。大气风场、温度场的信息对提升大气和空间研究能力、航天活动安全保障服务、空间气象预报水平、改进全球气候预测能力等方面具有重要的应用价值。目前，人们为了测量大气风场、温度场，作了一些有益的尝试和努力，Fabry-Perot干涉仪、Michelson干涉仪、Doppler差分干涉仪等相继被用于大气参数的探测中，激光外差光谱技术因其分辨率高、灵敏度高、体积小等优势也受到了广泛的关注。如美国专利说明书US10422868B2于2019年9月24日公告的一种空气压力、温度和风速的光学外差检测装置及方法。该专利说明书中提及的检测装置使用两束相干光的方式进行探测，双频激光器的一个频率用作参考...
【技术保护点】
1.一种同时测量大气多参数的星载激光外差系统地面模拟装置，包括激光外差部件和与其连接的光谱采集处理部件，其特征在于：/n所述地面模拟装置还置有与激光外差部件连接的大气风速、温度模拟部件；/n所述大气风速、温度模拟部件为宽带光源(1)及其输出光路上依次置有的带通孔抛物镜(2)、模拟气体吸收池(3)和模拟风速转轮(5)，其中，位于带通孔抛物镜(2)背面的宽带光源(1)的输出光路处于通孔中，模拟气体吸收池(3)附有模拟气体温控器(4)，以获得途经模拟气体吸收池(3)和带通孔抛物镜(2)的模拟风速转轮(5)的携带大气分子吸收信息的后向散射光；/n所述激光外差部件为输入端与激光控制器...
【技术特征摘要】
1.一种同时测量大气多参数的星载激光外差系统地面模拟装置，包括激光外差部件和与其连接的光谱采集处理部件，其特征在于：
所述地面模拟装置还置有与激光外差部件连接的大气风速、温度模拟部件；
所述大气风速、温度模拟部件为宽带光源(1)及其输出光路上依次置有的带通孔抛物镜(2)、模拟气体吸收池(3)和模拟风速转轮(5)，其中，位于带通孔抛物镜(2)背面的宽带光源(1)的输出光路处于通孔中，模拟气体吸收池(3)附有模拟气体温控器(4)，以获得途经模拟气体吸收池(3)和带通孔抛物镜(2)的模拟风速转轮(5)的携带大气分子吸收信息的后向散射光；
所述激光外差部件为输入端与激光控制器(7)电连接的窄线宽激光器(6)，以及其输出光路上依次置有的分束器(8)和合束器(9)，其中，合束器(9)的另一输入端位于后向散射光的输出光路上，用于将本振窄线宽激光与后向散射光进行混频，以获得外差光；
所述光谱采集处理部件由输出端与激光控制器(7)电连接、输入端分别与分束器(8)另一输出光路上置有的带参考气体温控器(12)的参考气体吸收池(11)输出光路上的光电探测器(13)和串接的平方律响应探测器(10)、带通滤波器(14)及肖特基二极管(15)电连接的数据采集处理器(16)组成，其中，参考气体吸收池(11)内置与模拟气体吸收池(3)相同的气体，平方律响应探测器(10)位于合束器(9)的输出光路上，用于由数据采集处理器(16)根据光电探测器(13)获取的参考光谱和平方律响应探测器(10)获取的信号光谱的频率差来获得风速、风向信息，以及根据模拟气体吸收池中气体分子的相邻两根吸收谱线的强度比来获得该吸收池内气体的温度，以通过调节模拟气体吸收池的温度，得到气体分子相邻两根吸收谱线强度比值与温度之间的定标关系曲线。
2.根据权利要求1所述的同时测量大气多参数的星载激光外差系统地面模拟装置，其特征是宽带光源(1)为超辐射发光二极管光源，或光纤放大器，或放大自发辐射光源，或发光二极管光源，或超连续光源。
3.根据权利要求1所述的同时测量大气多参数的星载激光外差系统地面模拟装置，其特征是模...
【专利技术属性】
技术研发人员：高晓明，谈图，熊伟，李竣，王晶晶，文辉，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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