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CO_2激光差分吸收雷达光发射系统的控制研究

生伟  
【摘要】: 差分吸收雷达是一种测量大气污染的良好工具。具有时空代表性强,探测速度快,探测精度高等优点。光发射系统作为差分吸收雷达的重要组成部分,其性能的好坏将直接影响探测的结果。TEA CO_2激光器是差分吸收雷达的理想光源,是光发射系统的核心部件。TEA CO_2激光器快调谐的实现和控制的精度将决定光源能否满足差分雷达系统对其要求。能量监测与通讯也是系统不可缺少的部分。 本文在对差分吸收雷达的工作原理概括的基础上,制定了光发射系统的光源(TEA CO_2激光器)部分的总体方案。确定了采用扫描振镜加固定光栅的方法实现快调谐;双机通讯上,完成了对差分吸收雷达主控机和激光器计算机接口的设计;完成了能量监测及数据处理; 在实验方面,对振镜能否按要求高速旋转和在所需位置上的稳定性进行了研究,以及对触发信号是否正确进行了监测,实验测得谱线输出62条,重复频率100Hz,证明了快调谐方案的可行性和系统工作时序的正确性;在快调谐的基础上,完成了对激光的能量采集和数据处理,确定了最佳的能量采集时间,验证了数据处理的正确性;通过与主控机之间的联调实验(如按主控机给出的控制参数进行工作及能量监测等)表明,双机之间通讯正常,激光器计算机可按照主控机要求正常工作。


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