激光雷达探测水云退偏振比的敏感性研究 被引量：6

1

作者 孙贤明 万隆 王海华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期97-101,共5页

利用激光雷达探测水云微物理特性时,雷达回波信号中会出现退偏振信息,这是由激光与云层的多次散射造成的,利用这些退偏振信息可以反演云层特性。利用半解析蒙特卡罗方法研究了波长为0.532μm激光雷达后向散射退偏振比对云底高度、云滴... 利用激光雷达探测水云微物理特性时,雷达回波信号中会出现退偏振信息,这是由激光与云层的多次散射造成的,利用这些退偏振信息可以反演云层特性。利用半解析蒙特卡罗方法研究了波长为0.532μm激光雷达后向散射退偏振比对云底高度、云滴大小以及消光系数的敏感性。计算结果表明,对于相同的接收视场角,激光雷达与云层的距离越远,退偏振比越高;消光系数越大,退偏振比越大;雷达接收视场角越大,被接收器捕获的多次散射信息越多,因此退偏振比越大。当穿透深度较小时,云滴尺寸较小的云层退偏比更高,随着穿透深度的增加,云滴尺寸更大的云层退偏振比更大。 展开更多

关键词 激光雷达 退偏振比 多次散射 蒙特卡罗

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水中激光散射场和退偏振的研究 被引量：4

2

作者 陈养渭 《舰船电子工程》 2000年第3期1-5,共5页

激光的散射和退偏振是一种复杂的物理现象。通过激光在水中传输的散射场和退偏振特性研究,得出了如下结论:在水中激光探测时,不应采用一般的蓝绿光,而应采用偏振红光,垂直检偏接收。

关键词 激光 散射 退偏振

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马吕斯定律用于退偏振片时的修正及实验验证 被引量：7

3

作者 马磊 赵琨 +1 位作者 李吉夏 张洪泽 《大学物理》 北大核心 2010年第5期58-61,共4页

在考虑二向色性偏振片存在退偏振的情况下对马吕斯定律进行了推广,建立了自然光通过两个非理想偏振片时透射光强度的物理模型,并进行了实验验证.实验结果表明,该物理模型与实验数据符合较好,大大改善了"验证马吕斯定律"的普... 在考虑二向色性偏振片存在退偏振的情况下对马吕斯定律进行了推广,建立了自然光通过两个非理想偏振片时透射光强度的物理模型,并进行了实验验证.实验结果表明,该物理模型与实验数据符合较好,大大改善了"验证马吕斯定律"的普通物理实验中数据与理论的符合程度,实验误差明显减小,相对误差在5%左右.本模型实验原理简单,物理图像清晰,是与实验符合很好的简化模型,有助于降低实验室的维护成本,开阔学生的思维,培养学生的创新素质和创新能力. 展开更多

关键词 马吕斯定律 偏振片 退偏振

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双偏振多普勒天气雷达的偏振参量及其应用 被引量：21

4

作者 董振贤 李妙英 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2004年第3期98-102,共5页

介绍了双偏振多普勒天气雷达的基本作用机理和双偏振参量 ,阐述了目前常用的测量降水率的公式 ,提出了一种进行降水粒子类型识别的算法 。

关键词 双偏振 差分反射率因子 差示传播相位常数 退偏振比

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机载W波段双线偏振测云雷达回波分析 被引量：5

5

作者 高仲辉 黄兴玉 +3 位作者 魏鸣 范辉 吴举秀 李勇 《雷达科学与技术》 2014年第5期561-568,共8页

介绍了 W波段测云雷达的意义及国外现状，对国内研制的首部机载 W波段双线偏振测云雷达回波进行了分析：雷达系统可实现多种扫描探测模式，以雷达波束固定向下探测资料为最便于作合理的分析，在侧向探测时，以距云一定距离作平行于云的... 介绍了 W波段测云雷达的意义及国外现状，对国内研制的首部机载 W波段双线偏振测云雷达回波进行了分析：雷达系统可实现多种扫描探测模式，以雷达波束固定向下探测资料为最便于作合理的分析，在侧向探测时，以距云一定距离作平行于云的直线飞行探测较好；实验中探测到非降水的冰晶云或混合相云的强度为-20～5 dBz，线性退极化比与粒子形状及雷达扫描模式有关。这些分析为进一步研制和改进 W波段雷达奠定了基础。 展开更多

关键词 W波段 双线偏振 机载测云雷达 回波分析 线性退偏振比

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海洋激光雷达测量水体剖面偏振信号的仿真模拟 被引量：3

6

作者 李珂 刘秉义 +2 位作者 杨倩 唐军武 吴松华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期74-83,共10页

基于蒙特卡洛模拟方法,建立了一个水中激光偏振辐射传输模型,用于模拟分析船载偏振激光雷达水体垂直剖面的偏振探测回波,分析了不同光学参数的水体和激光雷达测量模式下的偏振测量误差。使用高斯分布设置了三种深度分布在10~30 m的低、... 基于蒙特卡洛模拟方法,建立了一个水中激光偏振辐射传输模型,用于模拟分析船载偏振激光雷达水体垂直剖面的偏振探测回波,分析了不同光学参数的水体和激光雷达测量模式下的偏振测量误差。使用高斯分布设置了三种深度分布在10~30 m的低、中、高浓度散射层,其叶绿素a峰值浓度分别为0.1 mg/m^(3)、1 mg/m^(3)和10 mg/m^(3)。模拟了激光发射波长为532 nm,接收视场角为10~1000 mrad的船载海洋激光雷达的偏振回波信号,并分析了影响偏振测量误差的主要因素。研究结果表明,由于激光在水中的多次散射过程,随着探测深度、叶绿素a浓度和接收视场角的增大,激光雷达接收光信号的单次散射率不断降低,导致激光雷达直接测量的退偏振比的误差随之增大。以100 mrad接收视场角为例,中浓度散射层情况下,在散射层上(0~10 m)、散射层中(10~30 m)和散射层下(30~40 m)的退偏振比相对误差分别为16%、125%、281%;在散射层中,低、中、高三种浓度散射层的退偏振比相对误差分别为54%、125%、731%。视场角从10 mrad增大到1000 mrad时,退偏振比相对误差逐渐增大,在中浓度散射层情况下,其在散射层上、散射层中和散射层下的变化范围分别为6%~28%、17%~452%和10%~734%。文中结果表明,偏振海洋激光雷达探测水体退偏振比时,由于多次散射过程的影响,传统的退偏振比算法会引入较大误差,有必要在反演算法中对其进行校正,以提高激光雷达的探测精度。 展开更多

关键词 海洋激光雷达 偏振蒙特卡洛 水体光学参数 垂直剖面 退偏振比

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激光在水下传输过程中退偏的蒙特卡罗模拟 被引量：6

7

作者 夏珉 杨克成 +1 位作者 许德胜 刘启忠 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期24-27,共4页

通过对光子水下传输过程的MonteCarlo模拟,研究了海水对偏振激光的退偏振作用,得到了不同海水深度的退偏振度,同时研究了不同海水表观光学性质对海水退偏振的影响。结果表明,含有大量粒子的海水对偏振激光有明显的退偏振作用,当达到某... 通过对光子水下传输过程的MonteCarlo模拟,研究了海水对偏振激光的退偏振作用,得到了不同海水深度的退偏振度,同时研究了不同海水表观光学性质对海水退偏振的影响。结果表明,含有大量粒子的海水对偏振激光有明显的退偏振作用,当达到某一特定深度时,偏振激光将变成完全非偏振光。海水中分布的大小不一的微粒是海水退偏振作用的主要原因,同时海水的表观光学性质对海水的退偏振作用有着很显著的影响,随着海水总体衰减系数的增大,偏振激光完全退偏的传输距离变短。 展开更多

关键词 蒙特卡罗方法 退偏振 海水光学性质 散射

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基于偏振视觉的轴承曲面划痕缺陷检测 被引量：3

8

作者 韩鸿志 王福明 +2 位作者 刘育君 李江涛 赵鹏飞 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第2期116-121,共6页

针对轴承工作曲面划痕缺陷成像的问题,提出了一种采用正交偏振成像的检测方法.首先,采用偏振相机结合正交偏振理论获取光滑轴承曲面图像,利用形态学滤波差分运算消除不均匀背景;然后,采用特定滤波和增强方式对SWT产生的分解系数进行保... 针对轴承工作曲面划痕缺陷成像的问题,提出了一种采用正交偏振成像的检测方法.首先,采用偏振相机结合正交偏振理论获取光滑轴承曲面图像,利用形态学滤波差分运算消除不均匀背景;然后,采用特定滤波和增强方式对SWT产生的分解系数进行保边去噪和增强,并进行图像重构;最后,对其中的缺陷特征进行分割处理.结果表明:采用线偏振光源照射光滑轴承曲面,局部过曝光现象消失,获得低对比度划痕缺陷特征.该方法可有效提高轴承工作曲面划痕缺陷的检测准确度,也可推广到类轴承光滑金属曲面划痕缺陷的视觉检测中. 展开更多

关键词 偏振成像 退偏振 形态学滤波 轴承 划痕检测

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伪装涂料偏振性能改进及穆勒矩阵分析 被引量：1

9

作者 黄小伦 吕绪良 +1 位作者 翁枭迪 贾其 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2017年第3期302-306,共5页

为降低战场目标的发现概率,提高战术装备与重要设施的生存概率,针对当前常用的绿色涂料在偏振性能上与真实植被差别较大的问题,改进浅绿色伪装涂料的偏振性能,通过表面粗糙度改性增强其退偏振能力。应用穆勒矩阵和斯托克斯矢量的对应关... 为降低战场目标的发现概率,提高战术装备与重要设施的生存概率,针对当前常用的绿色涂料在偏振性能上与真实植被差别较大的问题,改进浅绿色伪装涂料的偏振性能,通过表面粗糙度改性增强其退偏振能力。应用穆勒矩阵和斯托克斯矢量的对应关系,采用穆勒矩阵测试光学平台,分别得到绿色植物叶片、改性前后浅绿伪装涂料的穆勒矩阵,并对比分析样品的退偏振系数和不同入射斯托克斯矢量下的偏振度。结果表明,该方法可以使浅绿色伪装涂料在632.8μm激光探测条件下的偏振性能与真实树叶更为接近,应用于伪装目标的表面可有效降低激光探测发现概率。 展开更多

关键词 伪装涂料 偏振伪装 粗糙表面 穆勒矩阵 退偏振系数

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金属随机粗糙表面的散射光偏振特性的实验研究 被引量：1

10

作者 管风 张晓晖 韩宏伟 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2020年第6期101-107,共7页

为了讨论随机粗糙表面的散射偏振特性随入射条件以及自身表面特征的变化规律,基于斯托克斯-穆勒矩阵变换方法设计搭建了主动偏振光照明的全偏振成像系统,入射光偏振态分别为线偏振光和圆偏振光,在不同入射角度下,对8种不同粗糙度的镍合... 为了讨论随机粗糙表面的散射偏振特性随入射条件以及自身表面特征的变化规律,基于斯托克斯-穆勒矩阵变换方法设计搭建了主动偏振光照明的全偏振成像系统,入射光偏振态分别为线偏振光和圆偏振光,在不同入射角度下,对8种不同粗糙度的镍合金表面的散射偏振特性进行了测量,分析了不同成像条件下该金属目标的散射光偏振特性的差异。实验结果表明:同一粗糙表面对圆偏振光的退偏振效应强于线偏振光;圆偏振光入射时,散射光偏振角对入射角和表面粗糙度相比于线偏振光入射时更敏感;另外,目标表面的退偏振效应随着表面粗糙度和入射角的增大而增大。当粗糙度较小时,目标表面的退偏振程度随入射角增大而显著增大;当表面粗糙度增大,该变化趋势逐渐减缓。 展开更多

关键词 目标散射 偏振成像系统 全偏振 斯托克斯矢量 退偏振

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质子交换LiNbO_3低损耗高消光偏振器

11

作者 高福斌 《液晶与显示》 CAS CSCD 1990年第4期42-44,共3页

采用Ti内扩散和质子交换法在X-切LiNbO_3上制出TE偏振的集成光学偏振器,工作在λ=0.8-0.85μm的偏振器展示0.2dB的额外插入损耗和大于50dB的偏振消光比测量极限。这些数据是对以前发表结果的重大改进。

关键词 偏振器 LiNbO₃ 消光比 集成光学 共振结构 集成光路 光纤陀螺 偏振效应 保偏光纤 退偏振

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法拉第反常色散原子共振滤光器

12

作者 陈怀林 彭玉峰 +2 位作者 汤俊雄 王庆吉 郑乐民 《量子电子学报》 CAS CSCD 1992年第1期5-5,共1页

【正】 本文首次报导一种新型原子共振滤光器——法拉第反常色散原子滤光器的实验演示,实验表明,滤光器带宽～1GHz,若不计元件插入损耗及传输退偏振影响,传输效率可达80％。 原子滤光器是一种新型的滤光器件,它有超窄带宽(1GHz左右)、... 【正】 本文首次报导一种新型原子共振滤光器——法拉第反常色散原子滤光器的实验演示,实验表明,滤光器带宽～1GHz,若不计元件插入损耗及传输退偏振影响,传输效率可达80％。 原子滤光器是一种新型的滤光器件,它有超窄带宽(1GHz左右)、大接收角、高传输率等特点,具有干涉滤光片无可比拟的一些优点,因而在通信、遥控等领域有重要应用。 展开更多

关键词 反常色散 原子共振 原子滤光器 法拉第效应 插入损耗 北京大学 干涉滤光片 纵向磁场 传输系数 退偏振

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基于高光谱分辨率激光雷达的气溶胶分类方法研究 被引量：12

13

作者 刘秉义 庄全风 +2 位作者 秦胜光 吴松华 刘金涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期225-237,共13页

气溶胶是影响气候变化和空气质量的重要因素,对气溶胶作用的量化分析依赖于气溶胶光学性质及其垂直剖面的精细探测。高光谱分辨率激光雷达利用窄带光学滤波器,可在光谱上实现对分子散射和气溶胶散射的分离,从而在不需假设气溶胶激光雷... 气溶胶是影响气候变化和空气质量的重要因素,对气溶胶作用的量化分析依赖于气溶胶光学性质及其垂直剖面的精细探测。高光谱分辨率激光雷达利用窄带光学滤波器,可在光谱上实现对分子散射和气溶胶散射的分离,从而在不需假设气溶胶激光雷达比的情况下,独立获取气溶胶消光系数和后向散射系数。文中基于高光谱分辨率激光雷达技术,开展气溶胶分类方法研究。根据已有的气溶胶分类研究结果,给出基于气溶胶光学参数的分类方法,并建立气溶胶分类查找表。利用高光谱分辨率激光雷达于2015年春季在青岛地区测量的气溶胶消光系数、后向散射系数和退偏振比,参照建立的气溶胶分类查找表,实现了对气溶胶的分类识别,并用HYSPLIT轨迹模式、NAAPS气溶胶模式进行了印证。个例研究结果表明该方法能够实现对气溶胶类型的正确识别。 展开更多

关键词 高光谱分辨率激光雷达 气溶胶分类 消光系数 激光雷达比 退偏振比

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PML大气探测可靠性验证及探测结果分析 被引量：1

14

作者 王珍珠 刘厚通 +3 位作者 钟志庆 迟如利 刘东 周军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期449-452,共4页

介绍了一台新型偏振-米散射激光雷达用于探测大气气溶胶和卷云的消光特性及偏振特性。为了验证激光雷达探测性能可靠性,采用了3种方法:一是对偏振-米散射激光雷达主要性能参量指标的测定;二是偏振-米散射激光雷达与同类激光雷达对比实验... 介绍了一台新型偏振-米散射激光雷达用于探测大气气溶胶和卷云的消光特性及偏振特性。为了验证激光雷达探测性能可靠性,采用了3种方法:一是对偏振-米散射激光雷达主要性能参量指标的测定;二是偏振-米散射激光雷达与同类激光雷达对比实验;三是偏振-米散射激光雷达与太阳辐射计探测光学厚度对比实验。实验验证了该系统性能稳定,对比实验探测结果基本一致,探测数据可靠。2007-02~2007-05,利用偏振-米散射激光雷达取得了合肥地区卷云退偏振比的观测结果。结果表明,卷云的退偏振比随高度增加而呈现上升趋势,在7km^12km高度范围内,退偏比在0.2~0.5之间,其平均值为0.36±0.06。 展开更多

关键词 测量与计量 激光雷达 大气探测 可靠性 退偏振比

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生物战剂/气溶胶激光雷达遥测技术研究 被引量：1

15

作者 杨辉 赵雪松 +1 位作者 孙彦飞 王铁栋 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1320-1324,共5页

散射、荧光和偏振信息是生物战剂/气溶胶时空观测和识别的有效数据源。对Mie散射、紫外激光诱导荧光和偏振探测激光雷达的原理、数据反演等进行了阐述和讨论,并对消光系数、荧光和退偏振比的探测结果进行了探讨。实验和数据表明,消光系... 散射、荧光和偏振信息是生物战剂/气溶胶时空观测和识别的有效数据源。对Mie散射、紫外激光诱导荧光和偏振探测激光雷达的原理、数据反演等进行了阐述和讨论,并对消光系数、荧光和退偏振比的探测结果进行了探讨。实验和数据表明,消光系数、退偏振比和荧光的时空分布,用于生物战剂/气溶胶的探测和识别是可行的。 展开更多

关键词 生物战剂/气溶胶 激光雷达 激光诱导荧光 退偏振比 米散射 遥测

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探测气溶胶-水汽的拉曼-米散射激光雷达系统 被引量：3

16

作者 李路 邢昆明 +4 位作者 赵明 邓迁 王邦新 庄鹏 施云 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期153-163,共11页

设计和构建了发射波长为355 nm和532 nm的户外型全天时激光雷达系统,用于探测大气气溶胶和水汽。运用355 nm和532 nm的米散射、532 nm的偏振、氮气和水汽分子的拉曼激光雷达技术,用于对边界层结构、对流层气溶胶和云光学特性及其形态、... 设计和构建了发射波长为355 nm和532 nm的户外型全天时激光雷达系统,用于探测大气气溶胶和水汽。运用355 nm和532 nm的米散射、532 nm的偏振、氮气和水汽分子的拉曼激光雷达技术,用于对边界层结构、对流层气溶胶和云光学特性及其形态、水汽混合比进行连续探测研究。该系统结构紧凑,运输方便,具备远程操作、数据传输、一键式启动等功能。利用该系统对大气气溶胶和水汽进行探测,探测结果表明:在大气气溶胶的探测过程中,在重污染条件下混合层高度较干净天低,在0.5 km以下,而干净天在1 km左右;通过对消光系数、Angstrom指数和退偏振比分析可知,重污染条件下,底层大气气溶胶以球形粗粒子污染物为主,干净天底层大气气溶胶以球形细粒子污染物为主;在云层中,Angstrom指数明显减小,且出现负值,说明云粒子半径较大。在水汽探测过程中,采用自标定方法获得系统的标定常数为121,与已标定的激光雷达系统对比,误差在±0.3 g/kg以内;连续探测结果表明可对夜晚5 km及白天混合层以内进行探测。该系统满足产品化的需求,可广泛运用于大气环境的监测领域中。 展开更多

关键词 激光雷达 气溶胶 水汽混合比 消光系数 Angstrom指数 退偏振比

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海面的激光散射特性(英文) 被引量：6

17

作者 杨春平 吴健 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期526-530,共5页

基于随机面元模型 ,建立了海面对激光散射的理论模型 ,详细分析了海面散射的退偏振特性。理论分析表明 :除后向外其它方向的散射光都存在部分退偏振现象 ;但是浮于海面上或悬浮于海面的物体表面对激光散射所具有的退偏振特性明显不同于... 基于随机面元模型 ,建立了海面对激光散射的理论模型 ,详细分析了海面散射的退偏振特性。理论分析表明 :除后向外其它方向的散射光都存在部分退偏振现象 ;但是浮于海面上或悬浮于海面的物体表面对激光散射所具有的退偏振特性明显不同于海面散射的退偏振特性。因此可以根据这些差异来遥感海面的漂浮或悬浮物体 ,该结论已经被实验证实。 展开更多

关键词 退偏振特性 激光散射 海面 主动遥感 随机面元模型

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Kelud火山喷发对平流层光学性质的影响

18

作者 蔡宏珂 郑泽华 +1 位作者 陈权亮 冯晓 《成都信息工程大学学报》 2018年第5期572-578,共7页

针对2014年2月13日Kelud火山喷发,利用星载激光雷达资料计算分析了后向散射系数、退偏振率和双波长比等光学参量,并与喷发前2011~2013年和喷发后2014年3月17日的资料进行对比,以展示火山喷发对平流层光学性质的影响。结果显示:激光雷达... 针对2014年2月13日Kelud火山喷发,利用星载激光雷达资料计算分析了后向散射系数、退偏振率和双波长比等光学参量,并与喷发前2011~2013年和喷发后2014年3月17日的资料进行对比,以展示火山喷发对平流层光学性质的影响。结果显示:激光雷达监测数据能有效反映平流层在火山喷发前后的光学性质变化;火山喷发后平流层后向散射系数显著增大;相应高度和区域内,退偏振率小于此前3年平均,而双波长比偏大,意味着火山灰气溶胶层由球形性较好、尺度较大的气溶胶粒子组成;不同地点的相似光学性质,意味着火山灰气溶胶粒子在喷发后向南移动,进而反映出平流层物质的运动特征。 展开更多

关键词 大气物理学与大气环境 气溶胶 Kelud火山 后向散射 退偏振率 双波长比

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