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雾对脉冲激光传输的影响

作　者: 冒晓莉
导　师: 肖韶荣
学　校: 南京信息工程大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 大气光学 大气辐射传输 脉冲激光 时延展宽 光学厚度
分类号: TN241
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 229次
引　用: 2次
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内容摘要


分析了雾对脉冲激光传输的影响，并用实验验证了这一结果。实验研究表明脉冲激光在大气中传输时，脉冲的宽度会展宽，且随着雾浓度的增加，展宽程度亦增加。第一章介绍了研究的内容及意义。第二章详细介绍了脉冲激光的发展与应用，首先重点阐述了脉冲激光产生的两个重要的技术调Q技术和锁模技术，其次对于脉冲激光的众多应用中主要分析了激光雷达和激光通信两个重要的应用领域。第三章从理论上分析了雾对脉冲激光传输的影响，首先介绍了大气的主要组成成分，尤其是雾的特性，包括雾的形成机理、分类和粒子分布情况；其次分析了激光在大气中传输的一般特性，包括吸收特性、散射特性、大气湍流对传输的影响以及高功率脉冲的非线性特性等；最后，深入分析了脉冲激光在大气中传输的多次散射理论，以及脉冲展宽特性。第四章分析实验测量的可行性，设计实验装置，阐述测量方法和实验中应注意的事项，最后对实验数据进行分析。得到脉冲的宽度与大气光学常数之间的关系曲线，同时给出了一种新的大气能见度的测量方法，并对此进行详细的阐述。第五章简明扼要地总结了全文已得出的结论，并指出有待进一步研究的问题及展望。

全文目录


目录  4-6
摘要  6-7
Abstract  7-8
第一章 绪论  8-10
  1.1 引言  8-9
    1.1.1 脉冲激光的发展  8
    1.1.2 脉冲激光的应用  8-9
    1.1.3 应用中存在问题  9
  1.2 课题来源及论文研究的内容、意义  9-10
第二章 脉冲激光的产生与应用  10-20
  2.1 脉冲激光的特点与产生  10
  2.2 调Q技术  10-15
    2.2.1 脉冲固体激光器的输出特性  10
    2.2.2 调Q技术的基本原理  10-14
    2.2.3 典型的调Q技术  14-15
  2.3 锁模技术  15-16
    2.3.1 多模激光器的输出特性  15
    2.3.2 锁模的基本原理  15-16
  2.4 脉冲激光在大气雷达中的应用  16-17
    2.4.1 发展概况  16
    2.4.2 激光雷达的基本原理  16-17
    2.4.3 脉冲激光雷达存在的问题  17
  2.5 脉冲激光在无线光通信中的应用  17-18
    2.5.1 光通信的发展  17
    2.5.2 空间光通信的基本工作原理  17-18
    2.5.3 无线光通信存在的问题  18
  2.6 本章小结  18-20
第三章 激光在大气中的传输特性  20-33
  3.1 大气的组成及其特性  20-25
    3.1.1 大气层的结构  20
    3.1.2 低层大气的组成  20-23
    3.1.3 雾的产生机理、分类  23-25
  3.2 大气传输的基本特性  25-26
  3.3 大气对脉冲激光的吸收特性  26
  3.4 大气对脉冲激光的散射特性  26-32
    3.4.1 瑞利散射  26-28
    3.4.2 米氏散射  28-29
    3.4.3 单次散射理论  29-30
    3.4.4 多次散射理论  30-32
  3.5 大气湍流对激光传输的影响  32
  3.6 脉冲激光在大气中传输时的非线性效应  32-33
第四章 实验研究和数据分析  33-44
  4.1 实验装置系统  33-37
    4.1.1 脉冲激光器  33-35
    4.1.2 雾粒子发生器  35-36
    4.1.3 实验池  36
    4.1.4 光电探测器  36
    4.1.5 示波器  36-37
  4.2 实验中的关键技术和注意事项  37-38
    4.2.1 雾的导入方式  37
    4.2.2 雾浓度的标定  37-38
    4.2.3 增加作用距离  38
    4.2.4 测试时间的选定  38
  4.3 实验数据分析  38-42
    4.3.1 实验测试方法  38-39
    4.3.2 实验数据分析  39-42
  4.4 实验结果和应用  42-44
第五章 结论和展望  44-46
  5.1 总结  44
  5.2 待研究的问题和展望  44-46
攻读硕士学位期间发表的论文  46-47
科研和获奖情况  47-48
参考文献  48-50
致谢  50

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 激光技术、微波激射技术 > 激光物理和基本理论
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