边界层气溶胶类型对中红外光波传输的影响

主要利用MODTRAN5.0分析了2~5μm波段五种类型的边界层气溶胶对整层大气透过率的影响及背景对流层气溶胶对高空上行传输背景下透过率的影响。结果表明:对于2~5μm波段的整层大气,在2.0~2.5μm及3.5~4.0μm波段气溶胶对大气透过率的影响较大,且相同背景下大气能见度越低,气溶胶对大气透过率的影响越大,因此,计算整层大气透过率时不仅需要考虑气溶胶类型对透过率的贡献,同时需要考虑能见度对透过率的影响;对于高空上行传输背景下的大气,绝大多数波段内的透过率随着初始高度的增加而增加,且两种类型下的背景对流层气溶胶下的最大透过率相对不考虑气溶胶时分别降低了9.25%及8.97%,就其绝对偏差而言,计算高层大气透过率时可以不考虑背景对流层气溶胶类型的影响。因此对于地基测量系统需要考虑边界层气溶胶对其辐射的衰减,尤其是能见度较低的时候;对于机载光电系统气溶胶对其能量衰减小,尤其在10 km以上传输高度,且适当地提高初始传输高度可以减小大气对其衰减。     

大气气溶胶红外散射透过率计算研究

红外辐射在大气中传播时大气气溶胶散射是能量衰减的原因之一.通过考虑气溶胶密度随高度变化,结合大气能见度参数,建立了红外线在水平均匀传播和斜程传播下的大气气溶胶散射透过率计算方法.水平均匀传输下,在中长波波段对大气气溶胶散射透过率采用常规积分求均值方法计算,与采用波长中值的工程计算公式结果对比,表明工程计算公式具有足够的...     

大气、地表条件对目标-背景对比度的影响分析

本文利用辐射传输软件包MODTRAN．详细分析了大气模式、地表状况以及气溶胶模式等诸多参数对0．43～0．75μm波段范围内的目标背景对比度的影响，主要结果为；①季节变化给目标识别带来一定程度的影响，在同一种大气模式下，在冬季比在夏季更容易识别目标，但是季节变化仅改变C的大小，且变化幅度较小；②不同的大气模式下的C值随波长变化的分布形式发生变化，纬度较高的大气模式下C值较大，或者变化趋势较为明显；③地面反照率对C值的影响较小，同一波长对应的对比度的相对变化较小；④气溶胶模式的变化不仅影响C值的大小，而且改变了C值随波长的分布情况，但是这种影响与其他影响因素相比是很小的．     

气溶胶粒径数密度谱的激光大气传输工程应用

气溶胶粒径数密度谱分布是激光大气传输计算的重要参量,鉴于气溶胶的时空变化和难于现场测量的特点,以实测数据为依据,从工程应用角度出发,使用数据拟合的方法得到气溶胶粒径数密度谱与能见度的函数表达式,并通过仿真计算验证该函数的实用性.     

大气对生物气溶胶激光雷达性能影响的仿真分析

生物气溶胶极易在大气中传播并引发大范围疾病感染,利用生物荧光特异性的激光诱导荧光（LIF）雷达技术是实现生物气溶胶防区外侦测的有力手段。LIF激光雷达是一种宽光谱系统,受大气能见度和背景辐射的影响与窄光谱系统（如米散射激光雷达）有明显差异。为了评估LIF激光雷达在不同大气条件下的探测性能,利用Modtran5对几种典型的大气能见度和背景辐射（或工作时段）的水平路径上的宽光谱背景辐射与大气传输透过率进行了仿真,进而对不同大气条件下LIF激光雷达的探测性能进行了定量分析。仿真结果表明：在相同的大气能见度条件下,夜间的可探测距离要比白天高出2～4倍,且能见度越好,探测性能差异越大;在相同的工作时段,大气能见度良好时的可探测距离要比大气能见度较差时的高出2～5倍,且夜间探测性能差异比白天大;气溶胶生物性识别的可探测距离要比生物成分识别的可探测距离高出1～2倍,且受大气条件的影响明显。     

基于散射法原理的能见度及气溶胶消光特性测量分析

气溶胶是指悬浮在大气中的各种半径为0.01～20μm的固体和液体粒子,它们对光的影响表现为散射和吸收,是致使大气中光波传输时能量损失的原因之一.介绍了两种测量大气气溶胶光散射特性的仪器,前向散射能见度仪和三波长积分浊度计,通过在合肥地区系统的测量,获得了该地区大气能见度和气溶胶消光的统计特征,为有关光学工程试验提供了科学依据.对比分析了两种设备测量结果,为提高探测精度,将两种仪器的测量结果放在一起进行了研究,获得了满足特殊试验要求的第一手数据,夏秋两季的能见度较高时,平均能见度的最大值超过10 000 m.实验结果对于大气环境评价和辐射气候效应及有关光学试验有重要的参考价值.     

周期性结构对远红外辐射特性抑制分析

基于有限元法设计了一种金膜圆环周期结构频率选择表面,仿真结果表明该周期结构在远红外大气窗口(8～14 μm)对红外辐射抑制效果明显,在25～37.5 THz (8～12 μm) 平均透过率低于20%,尤其是在27～36 THz之间其透过率低于10%。通过优化计算,研究了圆环内外半径、宽度和厚度等不同结构参数对该结构传输特性的影响规律。     

大气背景对红外目标探测的影响

针对大气背景是一个纵深背景而非一个平面,无法使用现有对比度计算公式计算的实际,基于红外焦平面探测器工作原理推导出了大气背景下探测器处辐射照度的对比度计算公式。通过对大气背景的红外辐射计算,并与报道的飞机红外辐射数据比较,应用对比度计算公式做分析可知:大气背景对探测的影响是必须考虑的;在3~5m大气窗口的大气背景辐射很小,选择3~5m大气窗口探测更容易发现目标;在8~12m大气窗口内10m附近的大气背景辐射较强,目标不易被探测。随着探测距离增加,探测器到无限远处的大气背景辐射亮度与探测器和目标之间的大气背景辐射亮度之差在减小,它会增大对比度,这是分析探测距离不可忽视的一个因素。     

低高度远距离红外成象系统带通的最佳选择

在距离近地表面较远距离的大气辐射是造成弱信噪比的主要原因。这些辐射的发射主要是由大气成分如水及二氧化碳所引起的。大多数商用红外成象器利用蹄镉汞扫描型探测器作远距离水平路径研究时，达不到最佳效果。由于大气效应使探测的信噪比衰变，可选用在大气衰减效应最小的给定波长范围内敏感的探测器。利用有适宜掺杂的探测器和冷指滤波，能增大被探测目标的辐射量和一个更好的直接影响图象质量的目标与路径辐射比。我们介绍一种计算机算法，用于预测最佳系统响应条件。初步结果表明，在８～１２μｍ内的相当短路径处，目标与背景间表现温差△Ｔ可增大５％～１０％。     

激光红外大气传输透过率模型研究

为了提高激光红外传输在工程应用方面的精度,以辐射传输理论为基础,考虑大气湿度、温度、能见度等容易测量的因素,建立了大气透过率衰减的简化模型。利用模型,对不同波长的激光在各种大气环境及传输路径下的透过率进行了计算,并与商用软件的计算结果进行对比。实验结果表明：简化模型减小了运算量;晴朗大气,简化模型与软件计算结果在特定波段比较接近,最小相对误差低至0.005%。     

Study on Stark Effect in Optically Pumped Far-Infrared Laser

The output intensity of optically pumped NH3 molecules far-infrared laser (NH3-OPFIRL) was calculated by solving the density matrix equation and by means of iteration method. Meanwhile, the spectral characteristic of AC Stark splitting was studied. Finally, the F-P interferogram of NH3-OPFIRL pumped by CO2-10R(8) line was measured. The experimental results were in good agreement with the theoretical calculation results.     

Gyrokinetic Analysis of Electron-Beam-Misalignment Effect on a Far-Infrared Gyrotron

Gyrokinetic study is presented to the effect of the electron-beam misalignment on a far-infrared cylindrical-cavity gyrotron oscillator constructed by a Japanese research group. Agreement is found between the theory and the experimental observation. The influences of the operating magnetic field and the electron-beam energy are discussed with the electron-beam misalignment taken into account. It is found that the starting current notably increased because of the existence of the electron-beam misalignment.     

基于角反射器的单端透射式能见度仪的研究

大气水平能见度是交通运输等领域的重要气象要素之一。基于透射式水平能见度的测量原理,提出采用角反射器的单端透射式能见度测量方案。该系统的发射器和接收器组合一体,便于光路校准,光路往返增加了水平气柱样本长度,扩大了能见度测量范围。利用锁相放大技术抑制噪声有效提高能见度测量精度,测试结果得出,锁相放大电路测量大气透过率与实际值的相关系数达0.9998。最后给出大气能见度实测结果,定量计算显示,与国外能见度仪的测量结果相关系数R为0.9904。     

Techniques for Reducing the Visibility of Transmission Errors in Digitally Encoded Video Signals

This paper is concerned with the problem of transmission errors in digitally encoded television signals. Various techniques for reducing the visibility of transmission error effects in the reconstructed signals have been evaluated using computer-produced film sequences. It is found that the visibility of errors in element difference coders is sharply reduced if an erroneous line is replaced by an average of adjacent lines. It is shown that the visibility of errors in two coders that use spatial prediction is low and can be further reduced by using a "leaky" predictor. The implications of these results for in-frame, interframe, and facsimile encoders are discussed.     

基于H-V模型和Zernike法的激光大气传输模拟

激光在大气传输时会受到大气湍流等因素的影响, 导致光束质量下降, 影响激光作用效能。针对功率谱反演法产生的相位屏在低频部分表现不足的情况, 利用H-V模型对白天和夜晚条件下的激光大气湍流效应进行建模, 采用Zernike算法来构造大气湍流相位屏。仿真结果与Kolmogonov 统计规律符合, 结果显示Zernike算法可以对低频部分很好模拟, 随着阶数的提高, 高频部分也能较好体现。针对美国ABL系统和ATL系统参数对强激光束的大气传输湍流。畸变波前进行仿真分析, 得出ATL系统湍流相位屏最大PV值约为3.5λ, ABL系统湍流相位屏最大PV值约为7.5λ。研究结果能够对强激光自适应光学系统的技术指标分析提供指导。     

太赫兹波在Kolmogorov湍流大气中的水平传输特性研究

太赫兹的大气传输特性对太赫兹的空间应用非常重要.对太赫兹波在Kolmogorov湍流大气中的水平传输特性展开了研究.分析了太赫兹平面波在湍流大气中传输时其闪烁指数、饱和距离等参数随频率、空间传输距离和湍流强弱程度等因素的变化.以高斯波束为例,研究了太赫兹波束在湍流大气中传输时闪烁指数、束宽等参数随传输距离等物理量的演化规律.研究结果表明,在太赫兹波段,频率越高,闪烁指数越大,饱和距离就越小.总体上看,太赫兹波在大气中传输时受大气湍流的影响程度介于光波和微波之间;对于太赫兹大气通信和成像等短程应用,太赫兹波在湍流大气中传输时一般都处于弱起伏状态;但对于太赫兹雷达和遥感等应用,由于传输距离较远,可能会出现强起伏.     

Effect of Multi-Mode Optically Pumped Far-Infrared Laser Cavity on Spectra and Multi-Raman Interaction

Based on semi-classical density matrix theory, the spectral characteristics and multi-Raman interaction of multi-longitudinal-mode CO₂-9R(30) optically pumped cavity NH₃ molecules 67.2 μ m far-infrared laser were theoretically studied. And with different parameters such as input and output reflection coefficient, length of tube and so on, the rules of multi-Raman interaction and effect on longitudinal structure of 67.2 μ m far-infrared laser spectrum were also discussed theoretically.     

传输网网管建设过程中需要解决的标准化问题

提出了电信传输网网管建设面临的标准化问题,从网络管理系统工程的角度阐述了网管建设各个阶段需要关注的标准化问题及相应的实践解决方案或建议.     

云遮挡对海上红外透过率影响分析

大气透过率是影响红外辐射传输的重要因素.由于基于海上实际气象参数的有关云对红外波段大气透过特性影响的研究还相对薄弱,因此海上红外透过率的计算不可避免地存在计算误差.构建了我国海上区域实际大气参数廓线,以海洋为下垫面,嵌入成熟、通用的大气辐射传输模型,还原真实大气环境中云遮挡对红外辐射传输的影响.研究发现,海上大气温度、...     

基于RS485的大气数据前端传输系统设计与实现

为了在工农业生产中获取大气数据的详细信息,设计了一种利用RS 485总线把数据采集前端机、子站与中心站互连构成的数据前端传输系统,该系统的前端机对现场大气数据的采集与处理,并通过串口实现与子站、中心站的信息传输,有效完成大气数据的获取与传输.实际测试可见,系统实现了大气数据的采集与传输,可以满足实际工农业生产中获取大气数据的需要.