基于镀膜四面角锥棱镜技术的上层大气风场探测研究

摘要

阐述了"镀膜四面角锥棱镜(coating pyramid prism, CPP)"技术探测上层大气风场的原理,提出可以在四面角锥棱镜的4个面上分别按λ/4(λ波长)的步进光程差递增镀增透膜,同时获得一个干涉条纹中的4个强度值,实现上层大气风场的探测模式.对该模式下的相关参数进行了理论计算并得出结论:四面角锥棱镜的顶角必须大于24°、宽度为8mm的对称光束入射到CPP顶点能满足LF7玻璃上镀MgF2增透膜以实现大气风场探测的要求.按9°×9°干涉仪视场和CCD4.5°×4.5°视场设计了干涉仪前后的光路,用CCD照相机并调节定标光源Kr灯557.0nm到所需光束宽度进行了模拟实验,分别得到顶角为60°和90°的两面镀膜棱镜在CCD上的两个干涉光斑,这两个光斑再复制即可获得CPP的4个干涉光斑,从而证实了CPP技术探测上层大气风场的可行性.该模式发展了被动探测上层大气风场的光学遥感探测技术.