差分吸收相干激光雷达中偏振分集技术研究

作     者：董骁 胡以华 赵楠翔 王阳阳 DONG Xiao;HU Yi-hua;ZHAO Nan-xiang;WANG Yang-yang

作者机构：合肥电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室、电子制约技术安徽省重点实验室安徽合肥230037 

出 版 物：《光电子．激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)

年 卷 期：2015年第26卷第3期

页      面：541-547页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61271353) 安徽省自然科学基金(1308085QF123) 脉冲功率激光技术国家重点实验室主任基金资助项目 

主　　题：偏振分集技术(PDT) 平衡探测 差分吸收 相干激光雷达 大气CO2浓度 

摘      要：为减小差分吸收相干激光雷达(DIAL)中偏振衰落对回波信号功率反演精度影响,研究了偏振分集技术(PDT)在相干DIAL中的作用,构建了利用STM32控制的双光束切换DIAL实验装置。依托构建的装置,利用平衡探测,分别采用PDT和一般外差探测完成多组次实验,应用单频检测方法得到20m光程下吸收气体不同浓度下相干中频信号的振幅值,并由此求解出on光和off光回波信号功率。对回波信号功率值差分信息与由HITRAN得到的参考差分信息比较发现:应用PDT能使探测分辨率提高4倍,对应到2km距离内,可以探测到3.5×10-6ppm的CO2浓度变化,满足了气候研究所需的优于1%的精度要求,验证了PDT消除偏振衰落以及提高相干DIAL分辨精度的作用。