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脉冲激光器种子注入状态检测装置与实验研究被引量：11: 2016年; 为了解决非注入状态激光脉冲对非相干多普勒激光雷达测风结果可靠性的影响,利用注入与非注入状态激光脉冲建立时间不同的原理,设计和实现了一种脉冲激光种子注入状态检测器,其时间测量精度为45ps,测量时间范围为3.5ns^2500ns,最高脉冲重复频率为1k Hz。利用该检测器对某型号Nd∶YAG脉冲激光器进行了种子注入状态检测实验,结果显示注入(非注入)状态脉冲建立平均时间为123.27ns(134.44ns),1.35h内非注入状态激光脉冲占总激光脉冲比例为8.54%。结果表明,该脉冲激光种子注入状态检测器能够有效地检测出非注入状态的激光脉冲,对于提高激光雷达测风可靠性具有潜在的价值。; 潘艺升闫召爱郭文杰徐轻尘胡雄; 关键词：激光技术多普勒测风激光雷达

利用激光雷达探测临近空间大气环境: Session:空间天气与人类活动-临近空间Type of presentation:口头报告Key word:临近空间大气环境的探测与研究对于该区域的开发利用具有重要的意义。由于高度比较高,使用现有的气象观测手段进行临...; 闫召爱胡雄郭商勇程永强郭文杰潘艺升; 文献传递

中层顶准单色重力波特性的钠荧光多普勒激光雷达观测分析被引量：1: 2017年; 利用2011~2013年期间60h的钠荧光多普勒激光雷达温度和风场数据,采用矢端曲线法提取廊坊上空85~95 km中层顶区域准单色惯性重力波的所有参量,并统计准单色大气重力波的活动特性。获得的85次准单色重力波事件中,上传(下传)重力波64次(21次),占总数的75.29%(24.71%)。垂直波长(水平波长)和观测周期平均值分别为6.6km(727.8km)和7.4h,分别集中在6~9km(200~800km)和2~7 h,固有周期平均值为7.76 h,主要集中在3~9 h,水平传播方向分布比较均匀,没有占主导的传播方向。对于上传重力波,水平背景风在大气重力波水平传播方向上的分量取正值和取负值的概率大致相等,但对于下传重力波,该风场分量取正值的概率大约是取负值的2倍,说明观测到的下传大气重力波在中层顶区域多为顺风传播。; 王博胡雄闫召爱肖存英郭商勇程永强郭文杰; 关键词：中层顶

钠激光雷达观测廊坊地区钠层分布特性分析: 本文简单介绍了钠激光雷达的探测原理及中科院廊坊野外观测站的钠层测风测温激光雷达系统构成,利用2013年和2014年的观测数据分析了廊坊上空钠原子密度和大气温度的季节分布特点,受中层大气温度影响,钠原子密度在冬季最大,夏季...; 胡雄闫召爱程永强郭文杰巴金; 文献传递

星载钠荧光多普勒激光雷达性能分析被引量：1: 2015年; 星载钠荧光多普勒激光雷达可以用来测量全球的中间层顶及低热层区域的大气风场、温度及钠原子数密度等。为了从理论上分析星载钠荧光多普勒激光雷达的可行性,该文依据激光雷达方程,对星载钠荧光多普勒激光雷达的回波信号强度以及大气参数测量精度进行仿真计算。分析结果显示在使用400 km轨道高度,30.0°观测角度,9.0 W激光发射功率,1.0 m接收望远镜口径,2.0 km垂直距离分辨率,30.0 s信号累积时间情况下,可获得0.8 m/s视线风速测量精度,1.5 m/s水平风速测量精度和2.5 K温度测量精度。; 闫召爱胡雄郭商勇程永强郭文杰潘艺升; 关键词：激光雷达中高层大气多普勒

临近空间多普勒激光雷达技术及其应用(特邀)被引量：9: 2021年; 研制了车载钠荧光散射多普勒激光雷达和车载532 nm瑞利散射多普勒激光雷达用于测量临近空间大气温度和风场。在钠荧光散射多普勒激光雷达中使用了三频比率多普勒测量方法获得80~100 km的温度和风场。在532 nm瑞利散射多普勒激光雷达中,使用碘分子吸收线边缘技术测量70 km以下的风场,使用积分方法测量80 km以下的温度。在距离分辨率为1 km、时间分辨率为1 h情况下,40 km处的大气温度、风速测量不确定度约为0.2 K和0.4 m/s;70 km处约为1.5 K和5.5 m/s;92 km处约为0.3 K和1.0 m/s。这两部激光雷达已经在北京、青海、甘肃等地进行了长期观测,应用于临近空间环境特性研究。; 闫召爱闫召爱郭文杰胡雄程永强郭文杰陈志芳郭商勇; 关键词：多普勒激光雷达风场温度

532nm测风激光雷达长时间稳频系统被引量：5: 2016年; 中国科学院国家空间科学中心(空间中心)研制的532 nm多普勒激光雷达主要用于测量临近空间的大气风场、温度和密度等参数。获得单一的、稳定频率的出射激光是该多普勒激光雷达正常运转的关键技术。该激光雷达采用种子注入技术来获得单模的脉冲光,并通过将种子激光锁定在碘分子吸收线的方法来获得稳定的激光频率。调节种子光频率的方法有压电换能晶体(PZT)调节和温度调节两种机制。PZT调节的特点是调节速度快但调节范围窄,而温度调节的响应速度慢但调节范围大。通过协调两种调频机制,并利用比例-积分-微分(PID)控制算法,设计了一套长期稳定的锁频系统。该系统大大降低了对采集卡输出电压范围的要求,并可以使长时间的、大范围的频率漂移由调频较宽的温度调节来响应,而瞬时的频率漂移由响应速度较快的PZT调节来响应,从而保证了系统的长时间运行。该稳频系统的稳频精度可以达到350 k Hz。连续工作时长可达20 h以上。; 郭文杰闫召爱胡雄郭商勇程永强; 关键词：激光光学激光雷达多普勒稳频

国外星载激光雷达研究进展被引量：15: 2016年; 星载激光雷达可以获取全球的高精度地球探测数据,在对地观测中起到越来越重要的作用。介绍了美国和欧洲星载激光雷达的发展历程。从探测原理、探测系统和探测结果等方面分别对地球激光测高系统星载激光雷达、正交偏振云-气溶胶星载激光雷达以及大气激光多普勒测风星载激光雷达进行了详细介绍。并对3台星载激光雷达的接收望远镜的结构和材料进行了分析。可以为我国星载激光雷达的研究提供参考。; 郭商勇胡雄闫召爱程永强郭文杰; 关键词：激光光学遥测大气探测

利用瑞利激光雷达观测北京地区上平流层地形重力波活动被引量：5: 2015年; 本文利用中国科学院空间科学与应用研究中心的瑞利激光雷达首次观测到了平流层地形重力波活动的现象,并结合美国国家环境预报中心(NCEP)的全球预报系统(GFS)的风场数据分析了该地形重力波的基本参数.与惯性重力波相比较,地形重力波的密度扰动没有下传的相位,在同一高度上,其扰动相位保持不变.北京空间科学与应用研究中心瑞利激光雷达自2012年开始观测实验以来,已经观测到多起地形重力波活动事件.本文以2013年11月11日的观测数据为例,研究北京上空的地形重力波活动,并结合GFS风场数据分析了北京上平流层地形重力波的波长、传播方向、传播速度等参量.通过分析得到在2013年11月11日北京上空存在一列传播方向为北偏西52.4°,水平波长为5.5km,平均垂直波长约为6.0km的地形重力波.; 郭文杰胡雄闫召爱郭商勇程永强杨钧烽

北京地区大气温度及重力波活动的季节变化被引量：3: 2017年; 利用瑞利激光雷达观测数据.分析了北京地区35~70 km高度范围内大气温度和重力波活动的季节变化.发现北京地区30~70 km高度范围内的大气温度有明显的年周期变化:平流层顶最高温度出现在6,7月份.大约为270K:中间层70 km高度最低温度也出现在6.7月份,大约为200K.以2014年10月14日晚数据为例.分析重力波势能密度:发现50 km以下重力波势能存在耗散.而在50km以上重力波近乎无耗散地向上传播.通过对比35~50km高度范围内的平均势能密度.对北京地区重力波活动强弱的季节变化进行了研究.研究结果表明.北京上空重力波活动强度具有明显的年周期变化,冬季平均势能密度为18 J·kg^(-1),夏季为8 J·kg^(-1).且冬季重力波活动强度约为夏季的两倍.此外,还分析了春夏秋冬四个季节重力波势能密度随高度的变化.结果表明.不同季节和不同高度的重力波势能密度不同.; 郭文杰闫召爱胡雄郭商勇程永强郝文泽; 关键词：激光雷达大气温度重力波

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郭文杰

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