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用于可移动量子重力仪的光纤拉曼激光源研究 被引量:1
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作者 高浚超 陈俊杰 +5 位作者 叶留贤 程冰 吴彬 王河林 王肖隆 林强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期148-159,共12页
基于两个窄线宽光纤激光器和自制的锁相控制系统,研制了一个低相位噪声窄线宽拉曼光纤激光源,建立了拉曼光纤激光系统的相位噪声模型,研究了拍频光功率、不同频率参考源对拉曼激光相位噪声的影响。实验结果表明,该拉曼光纤激光源在10 Hz... 基于两个窄线宽光纤激光器和自制的锁相控制系统,研制了一个低相位噪声窄线宽拉曼光纤激光源,建立了拉曼光纤激光系统的相位噪声模型,研究了拍频光功率、不同频率参考源对拉曼激光相位噪声的影响。实验结果表明,该拉曼光纤激光源在10 Hz~1 MHz范围内相位噪声功率谱密度可达到^(-11)8 dBc/√Hz,相应的相位噪声为22.7 mrad,将其应用到重力仪中获得的重力测量灵敏度为10.93μGal/√Hz。对拉曼激光源进行连续3 h的相位噪声稳定性测试和连续25 min的频率稳定性测试,得到的相位噪声标准差为0.734 mrad,相应的重力灵敏度标准差仅为0.349μGal/√Hz。当积分时间为1 s时,相位锁定时频率稳定度为2.675×10^(-11),验证了该激光源具有低相位噪声和高稳定性。利用相位噪声模型得到的理论结果与实验结果一致,证实了理论模型的正确性。 展开更多
关键词 冷原子 拉曼激光 光纤 锁相 干涉仪 相位噪声 窄线宽
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重力梯度测量在城市空间探测中的应用 被引量:4
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作者 乔中坤 张家俊 +2 位作者 张宗宇 袁鹏 李林玲 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期419-422,共4页
城市的规划、建设和运行依赖于所在地质环境条件并受其制约,与城市安全相关的地质问题日益突出。城市地下空间探测是解决城市地下问题的重要途径,探明城市地下空间地质构造对于城市开发具有重要意义。微重力测量(重力、重力梯度测量)是... 城市的规划、建设和运行依赖于所在地质环境条件并受其制约,与城市安全相关的地质问题日益突出。城市地下空间探测是解决城市地下问题的重要途径,探明城市地下空间地质构造对于城市开发具有重要意义。微重力测量(重力、重力梯度测量)是重要的地下空间探测技术. 展开更多
关键词 重力勘探 重力梯度测量 城市地下空间探测
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微重力测量在城市地下空间探测应用研究 被引量:1
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作者 乔中坤 张宗宇 +2 位作者 袁鹏 张家俊 李林玲 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期406-408,共3页
城市地下空间探测是解决城市地下问题的重要途径,探明城市地下空间地质构造对于城市开发具有重要意义。如何更好的实现城市地下空间“透明化”是人们直在探索的问题;传统的勘探方法可能会对原有环境造成破坏,难以在复杂的城市环境中开展... 城市地下空间探测是解决城市地下问题的重要途径,探明城市地下空间地质构造对于城市开发具有重要意义。如何更好的实现城市地下空间“透明化”是人们直在探索的问题;传统的勘探方法可能会对原有环境造成破坏,难以在复杂的城市环境中开展;而地球物理勘探方法具有无损探测的特点,能够很好的获取城市地下精细结构信息。重力勘探是最常用且有效的地球物理勘探方法之. 展开更多
关键词 重力勘探 城市地下空间探测 微重力测量
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基于调制转移光谱的激光自动锁频系统研究
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作者 陈俊杰 高浚超 +6 位作者 周俊杰 叶留贤 吴彬 程冰 王河林 王肖隆 林强 《光子学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期93-104,共12页
激光频率的高稳定性与激光锁频系统脱锁后的快速自动回锁,对于量子重力仪进行长时间外场测量具有重要意义。设计了一套基于调制转移光谱的激光绝对频率自动锁定系统,利用自行搭建的调制转移光谱锁频光路,通过扫描激光器的输出频率得到... 激光频率的高稳定性与激光锁频系统脱锁后的快速自动回锁,对于量子重力仪进行长时间外场测量具有重要意义。设计了一套基于调制转移光谱的激光绝对频率自动锁定系统,利用自行搭建的调制转移光谱锁频光路,通过扫描激光器的输出频率得到待锁谱线,然后将其输送至自动锁频运行系统进行相似度识别,利用卷积寻峰算法获得待锁频率点的参考电压信号,再通过反馈控制单元将其输入待锁激光器,实现激光频率的快速自动锁定。激光自动锁频系统测试结果表明,锁频前后频率万级稳定度由6.672×10^(-8)@8000 s提升至1.265×10^(-11)@8000 s,当外界因素造成激光器的输出频率脱锁后,激光自动锁频系统可以在1 s内实现激光频率的快速回锁,且回锁前后的一致性较好。所研制的激光自动锁频系统具有锁频精度高、回锁时间短、结构简单、稳定性强等优点,可满足激光器在无人监守环境下长时间频率锁定的需求,适用于冷原子重力仪、冷原子梯度仪、冷原子陀螺仪及冷原子钟等量子精密测量仪器。 展开更多
关键词 量子重力仪 自动锁频 卷积寻峰 激光 调制转移光谱 频率稳定度 回锁时间
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基于改进变分模态分解算法的海洋绝对重力数据滤波处理 被引量:1
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作者 乔中坤 袁鹏 +4 位作者 张宗宇 李林玲 张家俊 吴彬 林强 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期385-388,共4页
原子重力仪具有采样率高、精度高及长期稳定性好等优点,适用于远洋深海高精度绝对重力测量工作。受恶劣海况影响,原子重力仪测量的绝对重力数据中存在大量非平稳、非线性的噪声信号,影响重力测量的精度,进而影响地质构造解释的准确性。... 原子重力仪具有采样率高、精度高及长期稳定性好等优点,适用于远洋深海高精度绝对重力测量工作。受恶劣海况影响,原子重力仪测量的绝对重力数据中存在大量非平稳、非线性的噪声信号,影响重力测量的精度,进而影响地质构造解释的准确性。为了消除重力测量数据中的噪声,本文分析了创新性地引入改进变分模态分解(improved variatio nal modal decomposition,IVMD)算法进行滤波处理。 展开更多
关键词 海洋绝对重力测量 原子重力仪 改进变分模态分解算法 数据滤波处理
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瑞雷波频散曲线的深度学习反演方法 被引量:8
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作者 张志厚 石泽玉 +6 位作者 马宁 王虎 乔中坤 赵思为 姚禹 赵明浩 叶志虎 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2244-2259,共16页
瑞雷波频散曲线反演是获取地表横波波速的关键步骤,现有线性反演方法的效果取决于初始模型的选择,非线性反演也存在效率低、多解等问题.为了进一步提高瑞雷波频散曲线反演的速度与精度,受深度学习卓越非线性映射能力启发,本文提出了瑞... 瑞雷波频散曲线反演是获取地表横波波速的关键步骤,现有线性反演方法的效果取决于初始模型的选择,非线性反演也存在效率低、多解等问题.为了进一步提高瑞雷波频散曲线反演的速度与精度,受深度学习卓越非线性映射能力启发,本文提出了瑞雷波频散曲线的深度学习反演方法.文中首先基于近地表速度结构的遍历属性和演化特征的有序性,提出了约束马尔科夫决策的样本数据构建方法;然后设计了一种卷积神经网络衔接长短时记忆网络的混合网络结构(CNN-LSTM),用于构建频散序列数据到速度结构的非线性映射关系,该网络结构包含了3个局部特征学习模块和1个长短时记忆层;再利用样本数据对混合网络进行训练;最后进行反演预测.理论模型试验的频散曲线在无噪与含噪情况下,拟合的平均相对误差分别不超过5.6%和8.9%,表明本文所提方法具有较高的计算精度和良好的鲁棒性.最后,将本文方法应用于2008年汶川M_(W)7.9地震白鹿镇同震地表破裂带的瑞雷波勘探中,为其浅表同震变形的局部化效应提供了科学约束. 展开更多
关键词 深度学习 瑞雷波 频散曲线 马尔科夫决策 同震偏移
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基于变分模态分解的多旋翼无人机航磁数据误差分析及处理 被引量:2
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作者 乔中坤 李林玲 +2 位作者 袁鹏 张宗宇 张家俊 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期389-392,共4页
多旋翼无人机航空磁测具有安全性高、成本低、操作方便等许多优点,它被广泛应用于中小型矿产资源调查、工程勘察、非爆炸物探测等领域。无人机航磁测量原始数据包括外界环境干扰、无人机平台干扰和机载电磁设备干扰。干扰在航磁异常图... 多旋翼无人机航空磁测具有安全性高、成本低、操作方便等许多优点,它被广泛应用于中小型矿产资源调查、工程勘察、非爆炸物探测等领域。无人机航磁测量原始数据包括外界环境干扰、无人机平台干扰和机载电磁设备干扰。干扰在航磁异常图上主要表现为沿着测线方向的条带状异常,它们影响航磁补偿和地质异常体信息检测的准确性. 展开更多
关键词 多旋翼无人机 变分模态分解 鲸鱼优化算法 航磁数据误差分析及处理
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