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公开(公告)号：CN107478555A
公开(公告)日：2017-12-15
申请号：CN201710685506.4
申请日：2017-08-11
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明实施例提供了一种气体颗粒物测量方法及装置，可以通过激光雷达对气体颗粒物进行测量，获得雷达回波信号强度；确定分子的消光系数和分子的后向散射系数；将所述雷达回波信号强度、分子的消光系数和分子的后向散射系数输入预设的离散化激光雷达方程中计算获得颗粒物浓度中间参量；将所述颗粒物浓度中间参量输入预设的多项式回归方程中，计算得到颗粒物浓度。由于本发明通过预设的离散化激光雷达方程和预设的多项式回归方程获得了颗粒物浓度，因此本发明仅需通过激光雷达即可实现颗粒物浓度的大范围高精度测量，无需使用PM测量仪，减少了测量时使用仪器的数量，节省了成本。
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公开(公告)号：CN105021844A
公开(公告)日：2015-11-04
申请号：CN201510456142.3
申请日：2015-07-27
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: G01P5/26
Abstract: 本发明公开了一种基于不对称M-Z干涉仪的全光纤测风激光雷达装置及方法，一方面，采用2×2光纤耦合器和3×3光纤耦合器形成的不对称M-Z干涉仪作为测风激光雷达的鉴频器，相比于采用Fabry-Perot干涉仪，其具有透过率高，可探测的风速动态范围大等优点；相比于采用传统的空间光学式M-Z干涉仪，其具有抗干扰能力强、结构紧凑、系统稳定，调光方便等优点；相比于采用基于2×2光纤耦合器的对称M-Z干涉仪，无需将激光锁定在M-Z干涉仪的半腰处，因此可通过减小M-Z干涉仪的自由谱间距，提高测量的灵敏度；另一方面，采用微分交叉相乘的解调方法，对入射到MZI的能量进行了归一化，因此，该方案对激光能量的起伏不敏感。
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公开(公告)号：CN104111463A
公开(公告)日：2014-10-22
申请号：CN201410370824.8
申请日：2014-07-30
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: G01S17/88
CPC classification number: G01S17/95 , G01S7/4818
Abstract: 本发明公开了一种基于保偏光纤形成双腔F-P干涉仪的激光频移探测方法和设备，包括激光器，声光调制器AOM，光纤放大器EDFA，四分之一波片，准直器，望远镜，第一保偏光纤，第一环行器，第一窄带光纤Bragg光栅FBG，偏振控制器PC，光纤F-P干涉仪，F-P干涉仪控制器，偏振分束器PBS，第一单光子探测器SPCM，第二单光子探测器SPCM，第二保偏光纤，第二环行器，第二窄带光纤Bragg光栅FBG，第三单光子探测器SPCM和采集卡。本发明研发了激光雷达光纤集成式单发双收光路，将接收的两根光纤拼接在同一包覆内，形成所谓的双D对合型光纤，实现了能量探测与频移探测的分离，提高了频移探测的信噪比，仅利用单通道F-P干涉仪就成功实现了双边缘探测技术，对能量的利用率高，方法简单。
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公开(公告)号：CN105158770B
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201510661310.2
申请日：2015-10-10
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: G01S17/95
CPC classification number: Y02A90/19
Abstract: 本发明公开了一种距离分辨率可调的相干测风激光雷达系统，一方面，采用偏振环形分束器3，将垂直方向的偏振光锁定在环形器中，通过多次通过AOM，使出射激光产生nυM的频移，实现了激光频移量可调；另一方面，采用EOM 5搭配偏振环形分束器3，将环形器中达到预定偏移量的激光偏振态由垂直方向偏振转化为平行方向偏振，并且将连续波激光转化为脉冲宽度可调的脉冲光，从而实现了相干测风激光雷达的距离分辨率可调。基于上述方案，不仅提高了相干测风激光雷达在不同分辨率要求场合下和不同天气情况下的适用程度，还提高了相干测风激光雷达测量数据的可靠性。
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公开(公告)号：CN104749581A
公开(公告)日：2015-07-01
申请号：CN201510172766.2
申请日：2015-04-13
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种基于偏振复用的直接探测测风激光雷达，通过基于偏振态相互垂直的激光经光纤Fabry-Perot干涉仪时透过率曲线不同的原理，采用偏振复用技术，将连续激光分成偏振态相互垂直的两路，其中一路经脉冲调制后用于探测大气风场，另外一路用于锁定激光频率，这两路共用一个光纤Fabry-Perot干涉仪，这两路信号的合并和分离探测采用保偏合束器和偏振分束器完成。该方案中仅用单个光纤Fabry-Perot干涉仪实现了同时的频移探测和频率跟踪锁定，相比于采用多通道Fabry-Perot干涉仪或多个Fabry-Perot干涉仪构成的系统，该发明装置成本低、结构紧凑并且系统相对稳定。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104597455A
公开(公告)日：2015-05-06
申请号：CN201510080765.5
申请日：2015-02-12
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: G01S17/95
Abstract: 本发明公开了一种中频捷变的全光纤相干测风激光雷达系统，其通过可调谐光纤激光器中的微控制器模块控制第一光源和/或第二光源输出激光的频率来实现中频信号的频率的可捷变。采用本发明公开的中频捷变的全光纤相干测风激光雷达系统可以在复杂电磁环境下可以发挥很强的用途，一方面可以通过调谐激光雷达的中频信号的频率以防止工作在该中频波段的其它电子设备干扰激光雷达的正常工作，提高激光雷达系统的抗电磁干扰或破坏能力；另一方面，当激光雷达工作的中频信号与周围其它设备的工作频段有冲突或构成干扰时，可以通过调谐激光雷达的中频信号的频率，以防止激光雷达在正常工作时干扰或破坏其它电子设备的正常工作。
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公开(公告)号：CN107504997B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201710962879.1
申请日：2017-10-17
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: G01D18/00
Abstract: 本发明公开了一种光电探测器的非线性校准系统及方法，该非线性校准系统包括：收发分离装置，收发分离装置具有光源端口、接收端口以及探测端口；与光源端口连接的光源装置；与接收端口连接的接收光路；与探测端口连接的探测光路；探测光路包括光电探测器；光源装置生成信号光；收发分离装置将至少部分信号光通过接收端口出射，通过接收端口接收出射的信号光在不同距离返回的回波信号，通过探测端口输出回波信号；探测光路通过光电探测器获取回波信号，探测光路获取并记录回波信号；回波信号用于计算光电探测器的校准因子，通过校准因子对光电探测器进行非线性校准。本发明技术方案可以实现对光电探测的非线性响应进行快速、方便以及高精度的校准。
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公开(公告)号：CN107478555B
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201710685506.4
申请日：2017-08-11
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明实施例提供了一种气体颗粒物测量方法及装置，可以通过激光雷达对气体颗粒物进行测量，获得雷达回波信号强度；确定分子的消光系数和分子的后向散射系数；将所述雷达回波信号强度、分子的消光系数和分子的后向散射系数输入预设的离散化激光雷达方程中计算获得颗粒物浓度中间参量；将所述颗粒物浓度中间参量输入预设的多项式回归方程中，计算得到颗粒物浓度。由于本发明通过预设的离散化激光雷达方程和预设的多项式回归方程获得了颗粒物浓度，因此本发明仅需通过激光雷达即可实现颗粒物浓度的大范围高精度测量，无需使用PM测量仪，减少了测量时使用仪器的数量，节省了成本。
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公开(公告)号：CN104749581B
公开(公告)日：2017-05-03
申请号：CN201510172766.2
申请日：2015-04-13
Applicant: 中国科学技术大学
CPC classification number: Y02A90/19
Abstract: 本发明公开了一种基于偏振复用的直接探测测风激光雷达，通过基于偏振态相互垂直的激光经光纤Fabry‑Perot干涉仪时透过率曲线不同的原理，采用偏振复用技术，将连续激光分成偏振态相互垂直的两路，其中一路经脉冲调制后用于探测大气风场，另外一路用于锁定激光频率，这两路共用一个光纤Fabry‑Perot干涉仪，这两路信号的合并和分离探测采用保偏合束器和偏振分束器完成。该方案中仅用单个光纤Fabry‑Perot干涉仪实现了同时的频移探测和频率跟踪锁定，相比于采用多通道Fabry‑Perot干涉仪或多个Fabry‑Perot干涉仪构成的系统，该发明装置成本低、结构紧凑并且系统相对稳定。
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