激光分束及高精度指向调节系统

设计了一种三方向激光分束及高精度指向调节系统,适用于钠荧光多普勒激光雷达高精度的激光光束方向指向控制,以便激光雷达在长距离观测的情况下实现信号的迅速、精确获取。根据光学系统的设计要求,阐述了用于高脉冲能量分束镜、反射镜的光学物理特性以及控制反射镜负载、方向应有的机械特性;采用6个高精度的步进电机结合6个高精度光学二维调节镜架能实现1.18°的角度行程,调节精度可达1.1',且重复定位成功率达99.3%,实验结果满足高能激光发射系统对控制反射镜的精度要求;测试分束后的激光能量损失为11.6%,满足钠荧光多普勒激光雷达的激光能量发射要求。并编写了一套用于激光雷达分束及高精度指向调节系统的控制软件,实现了系统的远程自动化控制。     

南极中山站瑞利散射激光雷达的初步探测结果

一套瑞利散射激光雷达已部署在南极中山站（69.4° S, 76.4° E）用于探测大气密度和温度。该激光雷达的光源为二倍频Nd:YAG脉冲激光器,重复频率30 Hz,单脉冲能量约400 mJ,同时使用一台0.8 m口径的垂直指向望远镜作为接收望远镜,可以探测平流层上层及中间层下层（USLM）区域的大气密度及温度廓线。在垂直分辨率为300 m,时间分辨率为30 min的情况下,由光子噪声引起的大气密度和温度测量不确定性分别小于1.5%和1 K。该激光雷达自2020年3月开始在中山站开展常规观测,有助于研究极区USLM区域的大气密度、温度的变化特征以及大气波动的传播特性。     

凌津滩水电厂机组排水环吊装工艺

主要针对凌津滩电厂灯泡贯流式机组更换排水环时出现由于大轴超出排水环下半节法兰面而影响排水环吊装工作难以直接进行的问题,通过合理的受力分析和现场勘察,提出了下半节排水环的吊装方法以及处理过程,根据此方案已顺利完成对凌津滩电厂4号~5号机组排水环的更换。     

微脉冲激光雷达系统实验观测及应用

针对大气气溶胶监测的迫切需要,研制完成了用于大气气溶胶光学特性和水平能见度测量的微脉冲激光雷达系统。本文主要介绍了该激光雷达系统的结构和主要技术参数,发射系统采用重复频率为2.5 kHz、单脉冲能量为6 μJ的半导体泵浦固体激光器,接收系统采用20 cm口径的施密特-卡塞格林式望远镜、0.5 nm的窄带干涉滤光片及光子计数模式的光电倍增管。利用本系统对青岛地区对流层的大气气溶胶进行了观测,观测结果表明,该系统具备连续观测对流层大气气溶胶的能力,可以很好地反映气溶胶粒子的时间和空间分布特征。     

基于成像的极化浊度计设计与实验验证

采用连续波半导体激光器为发射光源,以电荷耦合器件(CCD)与鱼眼镜头为探测器,设计了一套测量大气分子与气溶胶散射光成像的极化浊度计装置。该装置可实时观测大气样品的散射图像,散射角观测范围为14°~162°,极化角观测范围为0°~360°。利用该装置分别对氮气与水汽进行实时观测,得到其散射图像,其中氮气的散射光与瑞利散射理论相吻合,不同极化角的散射光强与理论值的拟合优度为98%,而水汽散射光随散射角的变化趋势与米氏散射理论的一致性较好。结果表明本装置在定量观测气溶胶散射光方面有潜在的应用价值。