刘强
- 作品数：19 被引量：61H指数：5
- 供职机构：中国科学院安徽光学精密机械研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项中国科学院安徽光学精密机械研究所所长基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程环境科学与工程天文地球更多>>
- 激光外差光谱仪的水汽柱浓度反演研究被引量：7
- 2019年
- 水汽是地球大气的重要组成部分,也是平衡地气系统辐射收支的一个重要因素,对天气和气候变化有着重要的影响。常用的水汽柱浓度测量设备,如无线电探空仪、激光雷达、微波辐射计、太阳光度计、 DOAS仪器以及傅里叶变换红外光谱仪等,难以兼顾高分辨率以及便携机动等应用需求。为此,基于一种高灵敏度、高分辨率光谱探测技术,围绕水汽柱浓度的探测开展了相关研究,取得的主要成果有:(1)基于激光外差光谱技术,利用窄线宽带间级联激光器作为本振光源,与太阳跟踪仪结合,建立了一套高分辨率激光外差太阳光谱测量装置,光谱分辨率达到了0.002 cm^(-1)。(2)采用Langley-plot方法对高分辨率激光外差太阳光谱测量装置进行了现场定标,并于云南紫金山天文台观测站开展了外场测量,获得了2 831～2 833 cm^(-1)波段太阳光谱的直接测量数据。对实测的太阳光谱进行归一化处理后,获得了高分辨率的整层大气透过率谱。(3)利用逐线积分辐射传输模式(line by line radiative transfer model, LBLRTM)计算了整层大气透过率谱,并与实测的透过率谱进行了非线性最小二乘拟合,实现了水汽柱浓度的反演。同时利用微波辐射计进行了水汽柱浓度的观测,将反演结果与实测结果进行了对比分析,两者的一致性相对较好,最小相对偏差为16.59%,最大相对偏差为21.69%。(4)反演结果与实测结果的偏差主要由反演算法误差和装置测量误差所导致。反演算法误差包括辐射传输模式的计算误差、实际大气温度的测量误差、甲烷浓度不确定性引入的误差、 HDO丰度与自然丰度的偏差,装置测量误差包括装置定标误差、波长标定误差、系统噪声影响、背景信号以及直流信号的微弱起伏引起的误差。(5)文中选取的2 831～2 833 cm^(-1)波段同时包含了水汽和甲烷的吸收,在反演水汽柱浓度的同时,同步进行了甲�
- 张尚露黄印博卢兴吉曹振松戴聪明刘强高晓明饶瑞中王英俭
- 关键词：激光外差
- ^13CH4分子ν3振动带空气和氮气加宽系数温度依赖性研究
- 2015年
- 采用中红外波段连续可调谐二极管激光器和自行研制的低温吸收池,测量了温度为296 K,252 K,213K,173 K时,3.38μm附近13CH4分子的四条跃迁谱线的氮气和空气加宽光谱;首次通过实验获得空气和氮气对13CH4分子的碰撞加宽系数,以及谱线加宽系数的温度依赖系数.实验过程中,利用Voigt线型对所测量的光谱进行拟合.实验结果表明,氮气和空气对13CH4分子的碰撞诱导加宽系数随温度的降低而增大;相同温度下,氮气对13CH4分子的碰撞加宽系数普遍大于空气加宽系数.实验数据为地球和外星体大气遥感探测提供了依据.
- 马宏亮孙明国刘安雯Aurore Vicet陈卫东曹振松王贵师刘强高晓明饶瑞中
- 关键词：红外光谱
- 基于光声光谱技术的大气气溶胶吸收系数测量
- 大气气溶胶是大气中的重要组成部分,可以散射和吸收(二者之和为消光)太阳辐射,因而对大气辐射平衡和气候变化有重要影响.一方面,大气气溶胶的消光作用会减少太阳辐射入射到地球表面的能量,对大气具有冷却作用；另一方面,大气气溶胶...
- 刘强刘锟陈卫东龚知本高晓明
- 关键词：光声光谱大气气溶胶
- 高光谱地基CO_2太阳辐射计的定标
- 2014年
- 介绍了一种用于大气CO2太阳吸收光谱地基观测的高光谱太阳辐射计，包括仪器的设计结果及相对光谱辐射亮度的测量原理。以可调谐红外激光器加积分球作为定标光源，详细介绍了波长、仪器线型函数的定标过程和方法。定标结果表明，在仪器有效工作波段（1560～1575nm）内，光谱分辨能力为0．097nm，杂散光水平在0．5％左右。定性比较了仪器的大气CO2太阳吸收光谱测量结果与LBLRTN软件的理论计算结果，两者在吸收峰的强度、位置、形状等方面都具有较好的吻合度。
- 刘强宋茂新陈迪虎
- 关键词：遥感
- 空间调制线偏振光谱测量的波片延迟误差校正被引量：1
- 2016年
- 基于四分之一波片-复合双折射光楔-偏振片的空间偏振调制结构,提出了四光束校正方法,对四分之一波片延迟量误差进行校正,从而达到提高线偏振测量精度的目的;利用计算机仿真手段,研究了待测目标圆偏振参量变化时,线偏振参量测量结果的变化情况以及相应的测量精度水平。仿真结果表明:当待测目标的线偏振度、圆偏振度分别在0.1~0.2、0~0.2随机波动时,延迟校正后的斯托克斯参量Qi、Ui以及线偏振度的测量精度优于10^(-3),Ui以及线偏振度的测量精度比延迟校正前提高了约14倍。
- 张荞李双刘强龚平
- 关键词：空间调制
- 空间调制线偏振光谱测量的误差影响仿真分析被引量：5
- 2014年
- 通过理论推导,给出了1/4波片复合双折射光楔偏振片型空间调制结构的误差矩阵,并在空间调制相位为0及0.5π的位置分别计算了理想像面光强受器件误差的影响程度。1/4波片的延迟量误差是将入射光斯托克斯参量的V分量引入调制光强中的主要原因,在调制相位为0.5π的位置,当延迟量误差为0.02π时,其调制系数为0.0314。在给定的器件误差范围内,入射斯托克斯参量具有同样的Q、U分量时,V=0.2会使得U分量测量偏差控制在0.45%内的概率从V=0时的80%左右下降到6%。利用计算机仿真分析得到了线偏振度测量偏差随入射条件的变化,在所有误差取误差范围内的最大值且入射光的V分量小于0.04时,在仪器未定标的条件下,线偏振度的相对测量偏差可以控制在0.5%以内。
- 刘强李双龚平
- 关键词：空间调制偏振光谱误差分析仿真
- 相对湿度对光声信号的影响研究被引量：4
- 2017年
- 共振型光声光谱系统容易受到外界环境的影响,其中相对湿度对光声信号的影响会直接降低光声光谱技术在进行痕量气体检测或气溶胶光吸收系数测量时的准确性。利用自制的U形光声池,搭建了一套相对湿度可精确调节的光声光谱测量系统,通过测量不同相对湿度下光声系统的性能参数,分析了相对湿度对光声信号的影响,获得了不同相对湿度下光声信号的修正参数。利用该参数,测量了7172.699cm-1波长处水分子的吸收,并定量分析了相对湿度的影响。该研究结果为光声光谱技术在不同相对湿度环境条件下的应用提供了重要参考。
- 都小凡钱仙妹刘强朱文越曹振松
- 关键词：光谱学相对湿度修正参数
- 全自动可见短波红外细分光谱辐照度计
- 本发明公开了一种全自动可见短波红外细分光谱辐照度计，包括有积分球，步进电机驱动的弧形挡光条可遮挡在入光口上方以遮挡太阳直射，积分球的出光口接入有集束式光纤；还包括有单色仪、模拟信号处理电路，单色仪的阵列探测器输出信号通过...
- 张运杰洪津李新龚平袁银麟孟凡刚刘强
- 基于激光外差技术的高分辨率整层大气透过率测量被引量：11
- 2017年
- 激光外差技术是一种高灵敏度的光谱探测技术,利用该技术研制的装置易于集成化小型化,可以进行地基或星载的地球大气或天文观测。基于激光外差光谱测量技术,结合自研的太阳跟踪仪建立了一套高分辨率整层大气透过率测量系统,系统分辨率约为0.006cm^(-1)。该系统利用太阳光和红外激光在非线性探测器中进行光学混频,通过对获取的混频信号进行电子学滤波和平方率探测,获得了高光谱分辨率的外差信号。采用Langley-plot定标法对测量系统进行定标,获取了仪器标定常数和对应的大气总光学厚度,实现了中红外波段整层大气透过率的实时测量。同时,将实测整层大气透过率与MODTRAN5.0软件仿真计算的结果进行对比分析,两者的一致性较好。分析表明该测量系统具有很高的分辨率并且性能稳定可靠,在大气科学、天文观测和激光大气传输等研究领域具有广阔的应用前景。
- 吴庆川黄印博谈图曹振松刘强高晓明饶瑞中
- 关键词：光谱激光外差
- T型光声池低温性能的研究与应用
- 2013年
- 通过对T型光声池内模式分布、温度分布以及边界条件的分析,建立了共振频率与温度关系的数学模型。分析了品质因子温度的关系及其影响因素。在-100～0℃范围内对光声池的温度稳定性、共振频率、系统灵敏度进行了测量和分析,结果表明,共振频率随温度的降低而减小,系统的灵敏度受温度影响较小。在-100～0℃范围内对不同浓度CO2探测的最小浓度范围为3.2～5.2mg.m-3,说明该系统可用于痕量气体探测;克服了麦克风低温下灵敏度降低的问题,为低温下进行痕量气体探测提供了一种新的研究方法。
- 牛明生刘强王贵师袁怿谦黄伟张为俊高晓明
