星载测风激光雷达355nm光学鉴频器及闭环控制系统
三通道 355 nm光学鉴频器广泛应用在星载测风激光雷达回波信号鉴频过程中,是实现双边缘风速多普勒鉴频的核心元件,其指标与可靠性决定了系统的探测精度.研制了基于压电换能器(piezo-electric transducer,PZT)调谐的 355 nm三通道标准具鉴频模块,模块有效口径35 mm,峰值透过率 75%,自由光谱范围 12.5 GHz,半高宽 1.7 GHz.通过三通道测试系统对自由光谱范围、半高宽、峰值透过率、调谐系数等指标进行了测试.结果表明:当外部驱动电压为75V时,峰值透过率分别为0.859、0.878和0.735,半高全宽分别为1.843 GHz、1.882 GHz和1.611 GHz,调谐系数为 1.96 GHz/V、1.93 GHz/V和 1.88 GHz/V.针对光学鉴频模块 3个通道PZT调谐系数不一致的情况,分析出对风速误差的影响范围为±0.1 m/s.通过对闭环控制系统进行测试,该系统可实现对 355 nm激光发射频率的实时锁定,解决了光学鉴频模块每次工作状态初始位置不一致带来的问题,提高了风速鉴频精度,可实现锁定时间长达 30 min以上,满足了星载测风激光雷达的应用需求.另外,仿真研究表明:当三通道光学鉴频模块间隔变化 0.08 nm时,引起的风速误差为1 m/s.
测风激光雷达、光学鉴频器、自由光谱范围、峰值透过率、闭环反馈控制
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TN256;TN249;TN247(光电子技术、激光技术)
十三五航天预研基金xxxxxxxx
2023-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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