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面向超连续谱激光雷达的高重频飞秒光丝综述
1
作者 许颖 王铁军 +2 位作者 刘尧香 魏迎霞 冷雨欣 《大气与环境光学学报》 2025年第3期225-244,共20页
飞秒强激光在空气中传输时会发生长程无衍射的成丝现象,并伴随超连续谱白光激光的产生。而超连续谱白光激光具有宽光谱、高方向性和强后向辐射等特性,为远程大气遥感探测提供了一种有效的技术手段,即光丝超连续谱激光雷达。高时空分辨... 飞秒强激光在空气中传输时会发生长程无衍射的成丝现象,并伴随超连续谱白光激光的产生。而超连续谱白光激光具有宽光谱、高方向性和强后向辐射等特性,为远程大气遥感探测提供了一种有效的技术手段,即光丝超连续谱激光雷达。高时空分辨率作为激光雷达的独特优势,与超快激光脉冲技术的不断进步紧密相连。激光器的重复频率、脉宽等重要参数共同决定了激光雷达系统实现高时空分辨率的能力。面向光丝超连续谱激光雷达应用,本文概述了高重频飞秒强激光大气成丝的研究进展,包括高重频飞秒光丝的表征方法、高重频光丝诱导超连续谱的产生与调控以及超连续谱激光雷达技术的发展,归纳并展望了高重频飞秒激光脉冲在传输成丝过程中产生的超连续谱白光在大气遥感探测领域所展现出的独特优势,同时也指出了当前面临并亟待解决的科学难题与技术挑战。 展开更多
关键词 超连续谱激光雷达 飞秒激光成丝 脉冲累加效应 大气遥感探测
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新型遥感探测系统--白光激光雷达 被引量：8
2
作者 张立文 林晨 +1 位作者 辛立 高军毅 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1603-1607,共5页
设计了一种新型的大气遥感探测系统——自光激光雷达，发展了一种雷达模式的宽谱范围长程差分吸收光谱探测方法。介绍了白光激光雷达系统结构和时间分辨光谱探测技术；阐述了飞秒激光在大气中自导光丝传输和产生的超连续白光的特性；利... 设计了一种新型的大气遥感探测系统——自光激光雷达，发展了一种雷达模式的宽谱范围长程差分吸收光谱探测方法。介绍了白光激光雷达系统结构和时间分辨光谱探测技术；阐述了飞秒激光在大气中自导光丝传输和产生的超连续白光的特性；利用该自光激光雷达系统对大气中氧气成分在685～694nm和759--769nm范围的长程差分吸收光谱进行了探测，并与Hitran数据库拟合计算的标准值进行比对，结果一致，验证了白光激光雷达遥感探测系统的正确性和实验方法的可行性。 展开更多
关键词 大气遥感探测 白光激光雷达 时间分辨光谱探测 超连续白光 后向散射增强
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白光激光雷达的发展与应用 被引量：4
3
作者 岳帅英 林晨 高军毅 《大气与环境光学学报》 CAS 2010年第1期1-13,共13页
飞秒激光脉冲在空气中传输时产生独特的成丝现象,伴随着波长从紫外到中红外的超连续光谱辐射.高强度的光丝能继续与物质发生强烈的非线性相互作用,诱导多光子荧光和等离子体光谱等非线性光谱辐射.白光激光雷达以飞秒激光脉冲大气传输特... 飞秒激光脉冲在空气中传输时产生独特的成丝现象,伴随着波长从紫外到中红外的超连续光谱辐射.高强度的光丝能继续与物质发生强烈的非线性相互作用,诱导多光子荧光和等离子体光谱等非线性光谱辐射.白光激光雷达以飞秒激光脉冲大气传输特性为基础,能提供多种遥感探测方法。文章阐述了飞秒激光脉冲成丝机理与白光激光雷达系统结构特点,介绍了国内外主要白光激光雷达的性能特点、白光激光雷达的主要探测方法与应用情况,最后分析了白光激光雷达的发展趋势。 展开更多
关键词 白光激光雷达 飞秒激光脉冲 超连续光谱 大气遥感探测
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天基超连续谱激光雷达碳监测模型和误差分析
4
作者 尹泓昳 庞益国 +4 位作者 李铭 高爽 田龙飞 胡登辉 刘国华 《光学学报》 北大核心 2025年第6期309-320,共12页
卫星遥感已成为温室气体监测的重要手段。超连续谱激光雷达是一种新型激光雷达,兼具宽光谱特征和激光特性,结合被动光谱仪和激光雷达的优势,在大气多要素监测中具有极大潜力。构建天基超连续谱激光雷达碳监测模型,包括超连续谱激光雷达... 卫星遥感已成为温室气体监测的重要手段。超连续谱激光雷达是一种新型激光雷达,兼具宽光谱特征和激光特性,结合被动光谱仪和激光雷达的优势,在大气多要素监测中具有极大潜力。构建天基超连续谱激光雷达碳监测模型,包括超连续谱激光雷达模型和背景辐射噪声模型,开展误差分析和敏感性分析的数值模拟实验。结果表明:超连续谱激光雷达在白天主要受太阳背景辐射的影响,在夜间则主要受仪器内部产生的暗电流噪声影响;达到2 dB的可探测性信噪比阈值,日间所需功率约为夜间的9.6倍。超连续谱激光雷达的进一步应用有赖于输出功率的提升,要实现天基温室气体探测,总峰值功率至少需达到1×10^(8)W。 展开更多
关键词 超连续谱激光雷达 天基碳监测 噪声模型 敏感性分析
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飞秒强激光大气遥感新技术的原理和研究进展 被引量：19
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作者 王铁军 陈娜 +3 位作者 郭豪 刘尧香 冷雨欣 李儒新 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第7期1-14,共14页
飞秒强激光脉冲在大气中传输时,会形成狭长的、具有高激光强度、高等离子体密度、可远程产生和操控的通道,即光丝。光丝与物质相互作用时,高激光强度可激发物质辐射具有指纹特征的荧光谱线,成丝过程可产生覆盖整个大气光学传输窗口的超... 飞秒强激光脉冲在大气中传输时,会形成狭长的、具有高激光强度、高等离子体密度、可远程产生和操控的通道,即光丝。光丝与物质相互作用时,高激光强度可激发物质辐射具有指纹特征的荧光谱线,成丝过程可产生覆盖整个大气光学传输窗口的超连续谱激光,通过光学差分吸收实现多组分大气成分的检测分析。飞秒强激光非线性成丝为多相态、多组分大气遥感提供了新的技术途径。主要围绕飞秒激光大气成丝远程诱导击穿光谱技术和光丝超连续谱激光雷达技术两种基于飞秒激光的大气遥感新技术,综述了两种技术的原理、光谱测量和分析方法及其相关研究进展,分析了飞秒强激光大气遥感应用存在的关键科学和技术问题并对未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 大气光学 大气环境监测 飞秒激光成丝 光丝诱导击穿光谱 白光激光雷达 超连续谱
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