大气光学

摘要： 1.《大气与环境光学学报》是由中国科学院主管、中国科学院合肥物质科学研究院(中国科学院安徽光学精密机械研究所)主办的学术刊物。主要报道国内外大气光学和环境光学领域基础研究和应用基础研究方面的最新进展与成果,重点栏目为进展与综述、大气光学、环境光学、环境光谱学、遥感、海洋光学、空间光学等。

摘要： 1.《大气与环境光学学报》是由中国科学院主管、中国科学院合肥物质科学研究院(中国科学院安徽光学精密机械研究所)主办的学术刊物。主要报道国内外大气光学和环境光学领域基础研究和应用基础研究方面的最新进展与成果,重点栏目为进展与综述、大气光学、环境光学、环境光谱学、遥感、海洋光学、空间光学等。2.来稿要求信息准确,论点鲜明,实验数据可靠,文字精炼。每篇限8000字左右。

摘要： 文章叙述了Raman-Mie激光雷达探测PM_(2.5)质量浓度的基本原理和数据处理方法。讨论了气溶胶消光系数和PM_(2.5)质量浓度之间的比例关系,利用激光雷达反演出的消光系数廓线转化为PM_(2.5)质量浓度廓线。分析了两个晚上PM_(2.5)质量浓度廓线个例,对获得的PM_(2.5)质量浓度垂直廓线进行了分析和研究。初步探测结果表明Raman-Mie激光雷达探测PM_(2.5)质量浓度是可行的。

摘要： 1.《大气与环境光学学报》是由中国科学院主管、中国科学院合肥物质科学研究院(中国科学院安徽光学精密机械研究所)主办的学术刊物。主要报道国内外大气光学和环境光学领域基础研究和应用基础研究方面的最新进展与成果,重点栏目为进展与综述、大气光学、环境光学、环境光谱学、遥感、海洋光学、空间光学等。

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摘要： 1.《大气与环境光学学报》是由中国科学院主管、中国科学院合肥物质科学研究院(中国科学院安徽光学精密机械研究所)主办的学术刊物。主要报道国内外大气光学和环境光学领域基础研究和应用基础研究方面的最新进展与成果,重点栏目为进展与综述、大气光学、环境光学、环境光谱学、遥感、海洋光学、空间光学等。2.来稿要求信息准确,论点鲜明,实验数据可靠,文字精炼。每篇限8000字左右。

摘要： 采用等Rytov指数间隔多相位屏法来模拟径向阵列艾里涡旋光束(RAAVB)沿倾斜路径通过大气湍流时的光斑质心漂移。对比并分析了拓扑荷、天顶角、湍流外尺度和涡旋离轴距离对光束漂移的影响。结果表明:光束在倾斜大气湍流中传播时,相同条件下,CAAVB的漂移现象比阵列艾里光束受湍流影响更小;相比于天顶角和湍流外尺度,拓扑荷对光束漂移现象影响更大,光束漂移随拓扑荷的增大而减小,随天顶角和湍流外尺度的增大而增大;离轴型RAAVB的漂移现象比轴上型更严重,且漂移随着涡旋离轴距离的增大而增大。

摘要： 为了研究大气湍流对不同波长激光传输特性的影响,利用MATLAB对其进行了仿真,设计湍流模拟箱进行实验,将仿真和实验结果对比进行了理论分析和实验验证。对激光波前光强分布进行了观察与记录,并对不同波长激光束在相同大气条件下的光束漂移和光强起伏做了测量与分析;就大气湍流对线偏振光的偏振态影响进行了实验观测。结果表明,随着大气湍流的增强,激光波前光强分布容易受到明显的影响;激光束的光强起伏随着波长的增大而减小,其方差最高到达2.79×10^(-2),而光束漂移则与波长无关,方差最高到达9.11×10^(-12);线偏振光受到湍流效应的影响,其光强产生随机变化,且随着湍流强度的提高,变化程度更剧烈。实验测试数据结果与大气湍流理论相符合,这对激光大气传输的研究具有一定的参考价值。

摘要： 1.《大气与环境光学学报》是由中国科学院主管、中国科学院合肥物质科学研究院(中国科学院安徽光学精密机械研究所)主办的学术刊物。主要报道国内外大气光学和环境光学领域基础研究和应用基础研究方面的最新进展与成果,重点栏目为进展与综述、大气光学、环境光学、环境光谱学、遥感、海洋光学、空间光学等。2.来稿要求信息准确,论点鲜明,实验数据可靠,文字精炼。每篇限8000字左右。

摘要： 光学合成孔径成像系统是利用多个小口径望远镜排列成稀疏孔径阵列来增大系统等效口径,从而实现大口径光学系统的高分辨成像效果。子孔径间的共相误差探测是实现合成孔径系统高分辨率成像的重要前提,该技术一直是该领域研究人员关注的焦点之一。新兴的人工智能及大数据技术为合成孔径成像系统共相误差探测提供了新思路和开辟了新方向。本文在简要回顾合成孔径成像系统共相误差探测方法的基础上,介绍和分析了近年来深度学习技术在合成孔径成像系统共相误差探测方面的研究进展,并对未来发展方向进行了总结和展望。

摘要： 旨在量测台北市及高雄市大气光学特性,藉以了解不同城市之视觉空气质量现况。本研究以积分式散光仪(irtegratingnephelometer)进行大气散光系数之量测,以多角度吸光仪(multi-angle absorption photometer)量测大气之吸光系数。rn 本研究所采用之积分式散光仪为ECOTECH公司之M903型积分式散光仪,系利用光学原理量测微粒散光系数,其入射光波长为530 nm之绿光,可自动纪录大气压力及温度,并且侦测及纪录当时的相对湿度;散光系数最小可量测至雷利散光系数值之10％以下。最高可量测至1 000 Mm-1以上。而所采用之多角度吸光仪(absorption photometer)为Thermo公司之CARUSSO/MAAP5012型吸光仪,其原理系利用多角度光度计量测面积为2.0cm2(直径为1.6 cm)之MBC(mass black carbon)值,再将MBC值乘以转换系数(σBC=6.6m2/g),即可得到吸光系数;吸光仪所能侦测之MBC值极限(detection limit)范围介于20～100ng/m3。本研究光学系数量测结果显示,台北市大气散光系数介于90.3～180.9Mm-1,吸光系数介于13.9～50.4Mm-1。消光系数中散光系数占78.2％～86.7％,吸光系数占13.3％～21.8％,故影响消光系数值之主要参考为散光系数。此外,高雄市大气消光系数之主要贡献者为悬浮微粒之散光系数为主,散光系数对消光系数的贡献率介于56.1％～78.6％之间吸光系数的贡献率为21.4％～49.9％。各化学物种以有机碳对散光系数之平均贡献量最大,其次为硫酸铵及硝酸铵。根据研究结果显示,当相对湿度(RH)较高时,湿度所造成的悬浮微粒物化特性的改变对散光系数之贡献量不可忽略。其中硫酸铵及硝酸铵因具有潮解特性。因此随相对湿度变化,将造成化学物种散光系数贡献量的改变。

摘要： 边界层作为地面与自由大气的过渡带对人类活动影响很大。边界层湍流结构尤其是夹卷层的湍流特征，是边界层研究的一个重要方面，这对于加深对边界层的认识以及研究边界层参数化具有十分重要的意义。在边界层的研究中，人们多数是通过外场观测和计算机数值模拟。但是外场观测耗资巨大，重复性很差，计算机模拟的结果也需要实际观测数据进行验证。相对于以上研究手段，室内模拟实验由于其稳定性、可重复性和容易实现等优点，是一种很好的途径。本文通过模拟手段，在室内对流水槽(150 cm×150 cm× 60 cm)中模拟了大气对流边界层的发生发展。利用准直光束通过对流水槽得到光斑图像数据。利用改进协方差法对光斑图像进行功率谱分析，找出功率谱密度最大值所对应的频率即峰值频率，峰值频率对应的波长为涡的特征尺度。得到如下结果：1 均匀下垫面与非均匀下垫面边界层混合层的峰值波长普遍偏小且基本保持不变，而到了夹卷层，峰值波长逐渐变大，在Zi 高度左右会出现一个峰值。说明在混合层内部，能量集中分布在小尺度湍流上，此时小尺度湍涡占主导地位。随着下垫面的加热，对流活动旺盛，这些小尺度湍涡被对流挟带向上运动进入夹卷层，受顶部逆温层的影响被迫向水平方向拉伸，结果形成了水平尺度较大的湍涡。2 均匀下垫面和非均匀下垫面边界层其混合层的平均峰值波长与Ri 关系不明显，说明混合层的湍涡尺度基本不受热对流的影响。夹卷层的平均峰值波长与Ri 呈明显的反相关，其关系受对流活动及下垫面非均匀性的双重影响。在Ri 较小时，各类型下垫面边界层曲线符合比较一致，此时主要受对流活动的影响，Ri 越小，对流活动越强，此时进入夹卷层的小尺度湍涡越多，向水平方向拉伸形成的结构尺度就越大；在Ri 较大时，曲线特征随着下垫面类型的不同相互分离，此时非均匀性的影响占主导地位，非均匀性越强，混合层的对流活动越弱，随着对流垂直输送入夹卷层的湍涡就越少，导致上升入夹卷层的湍涡不易向水平扩展，形成的湍涡尺度就越小。

摘要： 针对影响太阳分光光度计精度的各种因素误差分析,分别在太阳天顶角,大气光学质量,Rayleigh光学厚度,臭氧总量等方面做了方法上的改进,以提高气溶胶光学厚度的反演精度.利用一般的文献上的处理方法做为比较,先考虑各种影响因素单独影响,再综合考虑各因素的影响结果,提出了太阳分光光度计处理的高精度算法,并应用于太湖等实际测量的反演中.实验处理表明本文改进算法对提高气溶胶光学厚度反演的精度有着良好的效果.将为仪器的使用,数据的处理提供有益的参考.

摘要： 针对影响太阳分光光度计精度的各种因素误差分析,分别在太阳天顶角,大气光学质量,Rayleigh光学厚度,臭氧总量等方面做了方法上的改进,以提高气溶胶光学厚度的反演精度。利用一般的文献上的处理方法做为比较,先考虑各种影响因素单独影响,再综合考虑各因素的影响结果,提出了太阳分光光度计处理的高精度算法,并应用于太湖等实际测量的反演中。实验处理表明本文改进算法对提高气溶胶光学厚度反演的精度有着良好的效果。将为仪器的使用,数据的处理提供有益的参考。

摘要： 本文采用正态分布模型来描述传播路径上功率谱幂值的非均匀性,利用功率谱反演法构建了基于等效结构常数的非Kolmogorov湍流相位屏,并利用多重相位屏法进行了高斯光束在均匀各向同性湍流与非Kolmogorov湍流两种模型下的传输模拟.通过观察模拟光束的光强均匀度、光束漂移以及闪烁指数等,讨论研究非Kolmogorov湍流对光束传输模拟的影响.结果发现,当光束通过单个非Kolmogorov相位屏时,光强最大值与光强均匀度随着幂值先增大后减小,光束漂移随幂值在一定范围内单调变化.当光束通过多重相位屏时,发现模拟光束的光强闪烁指数会受到相位屏数量以及湍流模型的影响,当相位屏数量较多时,均匀各向同性湍流模型下模拟得到的光强闪烁指数会大于非Kolmogorov湍流模型下的结果,且非Kolmogorov湍流对光束漂移的影响可以忽略.本工作可以非Kolmogorov湍流模型适用范围的确定以及多重相位屏模拟非均匀路径下的激光大气传输提供参考.

摘要： 本文采用正态分布模型来描述传播路径上功率谱幂值的非均匀性,利用功率谱反演法构建了基于等效结构常数的非Kolmogorov湍流相位屏,并利用多重相位屏法进行了高斯光束在均匀各向同性湍流与非Kolmogorov湍流两种模型下的传输模拟.通过观察模拟光束的光强均匀度、光束漂移以及闪烁指数等,讨论研究非Kolmogorov湍流对光束传输模拟的影响.结果发现,当光束通过单个非Kolmogorov相位屏时,光强最大值与光强均匀度随着幂值先增大后减小,光束漂移随幂值在一定范围内单调变化.当光束通过多重相位屏时,发现模拟光束的光强闪烁指数会受到相位屏数量以及湍流模型的影响,当相位屏数量较多时,均匀各向同性湍流模型下模拟得到的光强闪烁指数会大于非Kolmogorov湍流模型下的结果,且非Kolmogorov湍流对光束漂移的影响可以忽略.本工作可以非Kolmogorov湍流模型适用范围的确定以及多重相位屏模拟非均匀路径下的激光大气传输提供参考.

摘要： 本文采用正态分布模型来描述传播路径上功率谱幂值的非均匀性,利用功率谱反演法构建了基于等效结构常数的非Kolmogorov湍流相位屏,并利用多重相位屏法进行了高斯光束在均匀各向同性湍流与非Kolmogorov湍流两种模型下的传输模拟.通过观察模拟光束的光强均匀度、光束漂移以及闪烁指数等,讨论研究非Kolmogorov湍流对光束传输模拟的影响.结果发现,当光束通过单个非Kolmogorov相位屏时,光强最大值与光强均匀度随着幂值先增大后减小,光束漂移随幂值在一定范围内单调变化.当光束通过多重相位屏时,发现模拟光束的光强闪烁指数会受到相位屏数量以及湍流模型的影响,当相位屏数量较多时,均匀各向同性湍流模型下模拟得到的光强闪烁指数会大于非Kolmogorov湍流模型下的结果,且非Kolmogorov湍流对光束漂移的影响可以忽略.本工作可以非Kolmogorov湍流模型适用范围的确定以及多重相位屏模拟非均匀路径下的激光大气传输提供参考.

摘要： 本文采用正态分布模型来描述传播路径上功率谱幂值的非均匀性,利用功率谱反演法构建了基于等效结构常数的非Kolmogorov湍流相位屏,并利用多重相位屏法进行了高斯光束在均匀各向同性湍流与非Kolmogorov湍流两种模型下的传输模拟.通过观察模拟光束的光强均匀度、光束漂移以及闪烁指数等,讨论研究非Kolmogorov湍流对光束传输模拟的影响.结果发现,当光束通过单个非Kolmogorov相位屏时,光强最大值与光强均匀度随着幂值先增大后减小,光束漂移随幂值在一定范围内单调变化.当光束通过多重相位屏时,发现模拟光束的光强闪烁指数会受到相位屏数量以及湍流模型的影响,当相位屏数量较多时,均匀各向同性湍流模型下模拟得到的光强闪烁指数会大于非Kolmogorov湍流模型下的结果,且非Kolmogorov湍流对光束漂移的影响可以忽略.本工作可以非Kolmogorov湍流模型适用范围的确定以及多重相位屏模拟非均匀路径下的激光大气传输提供参考.

摘要： 本文采用正态分布模型来描述传播路径上功率谱幂值的非均匀性,利用功率谱反演法构建了基于等效结构常数的非Kolmogorov湍流相位屏,并利用多重相位屏法进行了高斯光束在均匀各向同性湍流与非Kolmogorov湍流两种模型下的传输模拟.通过观察模拟光束的光强均匀度、光束漂移以及闪烁指数等,讨论研究非Kolmogorov湍流对光束传输模拟的影响.结果发现,当光束通过单个非Kolmogorov相位屏时,光强最大值与光强均匀度随着幂值先增大后减小,光束漂移随幂值在一定范围内单调变化.当光束通过多重相位屏时,发现模拟光束的光强闪烁指数会受到相位屏数量以及湍流模型的影响,当相位屏数量较多时,均匀各向同性湍流模型下模拟得到的光强闪烁指数会大于非Kolmogorov湍流模型下的结果,且非Kolmogorov湍流对光束漂移的影响可以忽略.本工作可以非Kolmogorov湍流模型适用范围的确定以及多重相位屏模拟非均匀路径下的激光大气传输提供参考.

摘要： 本发明公开了一种利用白光光学成像测量大气气溶胶白光光学参数的方法，包括以下步骤：制作目标模板，所述目标模板的表面为黑白相间的条纹；将照相机放置在距离目标模板为r1的位置，使用照相机对目标模板成像，获得第一个图像，计算并获得第一个图像各像素点的灰度值；移动照相机或目标模板，使照相机距离目标模板的距离为r2，使用照相机对目标模板成像，获得第二个图像，计算并获得第二个图像各像素点的灰度值；通过第一个图像各像素点的灰度值和第二个图像各像素点的灰度值计算大气气溶胶白光光学参数。本发明利用白光光学成像技术测量大气白光光学参数，测量方法简单，成本低，且测量数据较准确。

摘要： 本发明公开了一种利用白光光学成像测量大气气溶胶白光光学参数的方法，包括以下步骤：制作目标模板，所述目标模板的表面为黑白相间的条纹；将照相机放置在距离目标模板为r1的位置，使用照相机对目标模板成像，获得第一个图像，计算并获得第一个图像各像素点的灰度值；移动照相机或目标模板，使照相机距离目标模板的距离为r2，使用照相机对目标模板成像，获得第二个图像，计算并获得第二个图像各像素点的灰度值；通过第一个图像各像素点的灰度值和第二个图像各像素点的灰度值计算大气气溶胶白光光学参数。本发明利用白光光学成像技术测量大气白光光学参数，测量方法简单，成本低，且测量数据较准确。

摘要： 基于微光学技术的大气湍流光学效应实验室模拟系统，它由随机位相片及传动装置组成，传动装置带动随机位相片转动，以模拟大气湍流对光波位相的动态调制效应。本发明具有准确性好、湍流的时间、空间相干长度可独立调节、可动态模拟、系统紧凑、成本较低的优点。

摘要： 本发明属于光学大气数据系统的地面测试领域，尤其是涉及一种用于评价激光大气数据系统的地面测试方法及装置。本发明改善和解决了在评价光学大气数据系统过程中所遇到的问题，装置可靠，精度优良，成本可控，可重复、便捷地在地面环境中进行试验，全面地完成对光学大气数据系统性能的评价。

摘要： 本发明涉及卫星遥感技术。本发明的目的是提供一种青藏高原区域光学遥感卫星影像大气折射定位误差修正方法，首先，根据青藏高原区域历史地面观测气象资料，对青藏高原区域大气的温度、气压及水汽压强参数按大气高度变化进行数值拟合，从而建立青藏高原区域球形大气模型；其次，根据预设层差对大气进行分层，并根据拟合后的数值计算每一层的大气折射率；然后，计算初始高度的折射角，并以此依次向下逐层计算出最底层大气的折射角；并根据最底层大气折射角计算出地面大气折射误差；再根据地面大气折射误差修正卫星影像定位。能适用于青藏高原区域的特殊气候，能根据大气高度变化，计算不同层高的大气折射率，从而精准确定卫星定位误差，并进行修正。

摘要： 本发明提供一种大气海洋探测激光雷达的探测方法及中继光学系统，包括视场分离和分通道回波信号探测，视场分离镜将接收望远镜的输出光进行视场分离，532nm大视场回波信号被反射至海洋探测通道中继光学系统，小视场大气回波信号通过视场分离镜的中心开孔后射向大气探测通道准直镜组，再进行分色、光路转折后分通道光学中继。本发明通过采用视场分离镜，将探测海底的532nm大视场回波信号与探测大气与海面的中心视场355nm、532nm、1064nm回波信号分离开，实现大气海洋空间环境的复合探测；采用准直镜、聚焦镜、分色镜、偏振分光镜、滤光片等光学模块对回波信号进行处理，实现气海三波长五通道探测功能，能够实现大气与海洋复合探测。

摘要： 本发明提供了一种星载大气风场测量多普勒差分干涉仪的前置光学系统，解决了现有前置光学系统不适用于多普勒差分干涉仪或者其整体结构复杂、装配难度大的问题。本发明包括正交设置的第一和第二像方远心望远镜组、上下堆叠放置的第二和第一视场耦合镜、双远心中继镜组以及定标组件；第二像方远心望远镜组的结构与第一像方远心望远镜组的结构相同；第一和第二视场耦合镜的反射面分别位于第一和第二视场光阑出射光路上；双远心中继镜组位于第一和第二视场耦合镜的反射光路上；定标组件发出的光分别入射到第一和第二像方远心望远镜组对应的一次像面上，再分别经第一和第二视场耦合镜反射后通过双远心中继镜组进入多普勒差分干涉仪的干涉组件。

摘要： 一种星载大气风场测量多普勒差分干涉仪的光学系统，用于解决现有的双工作波长测风多普勒差分干涉仪结构复杂且装配要求较高的问题。本发明包括结构相同且正交设置的第一像方远心望远镜组和第二像方远心望远镜组、上下堆叠放置的第二视场耦合镜和第一视场耦合镜、双远心中继镜组、定标组件、干涉组件以及条纹成像系统组件；双远心中继镜组、干涉组件、条纹成像系统组件依次位于第一像方远心望远镜组和第二像方远心望远镜组的出射光路上；定标组件发出的出射光经过第一视场耦合镜以及第二视场耦合镜并在双视场光阑处一次成像，再将出射光依次传输至干涉组件和条纹成像系统。

摘要： 本实用新型公开了光学大气环境领域的一种可遥控传感的光学大气环境质量监测装置，包括支撑固定底座，支撑固定底座的上端安装有气体收集机箱，气体收集机箱远离支撑固定底座的一端安装有遥控接收装置，气体收集机箱的一端安装有控制面板，气体收集机箱远离控制面板的一端安装有数据处理机箱，气体通过气体收集漏斗进入到气体收集机箱的内部，气体监测装置对气体进行监测，数据传到数据处理机箱，然后控制面板上面进行显示，完成气体监测工作，光学监测装置监测气体的浓见度，来判定气体的监测质量，完成光学监测工作实现远程遥控、气体监测和光学监测工作，精准监测大气环境质量工作，提高了工作质量。

摘要： 本发明公开了一种测量大气光学湍流信息的方法及光学系统，通过第一望远光学系统向外界发射出信号光以及获取该信号光被外界反射回的光，将第一望远光学系统获取的由外界反射回的光与本振光混合得到第一混合光；通过第二望远光学系统向外界发射出信号光以及获取该信号光被外界反射回的光，将第二望远光学系统获取的由外界反射回的光与本振光混合得到第二混合光；第一望远光学系统和第二望远光学系统的口径不同，根据第一混合光和第二混合光的能量比值，获得外界大气的光学湍流信息。本发明利用光学相干测量方法，利用口径不同的望远光学系统进行测量，与现有技术相比能够提高空间分辨率以及提高测量精度。