近日，中科院合肥研究院安光所高曉明研究員團(tuán)隊(duì)在激光外差光譜應(yīng)用于風(fēng)場(chǎng)探測(cè)方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以《基于氧氣矯正的高分辨率激光外差輻射計(jì)(LHR)用于平流層和對(duì)流層風(fēng)場(chǎng)探測(cè)的研究》為題發(fā)表于美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)(OSA)學(xué)術(shù)期刊Optics Express。
激光外差輻射計(jì)(LHR)具有高光譜分辨率的特點(diǎn)，可以有效地探測(cè)到由風(fēng)場(chǎng)引起的微小多普勒頻移，結(jié)合大氣透過率譜，通過光譜反演可以獲得沿視線方向水平風(fēng)的垂直廓線和大氣柱濃度等信息。
團(tuán)隊(duì)談圖副研究員和李竣博士生設(shè)計(jì)了基于氧氣矯正的近紅外激光外差光譜儀，同時(shí)測(cè)量大氣O2和CO2透過率譜，基于受約束的內(nèi)爾德-米德（Nelder-Mead’s）單純形法，利用大氣O2透過譜來校正大氣溫度和壓力分布，并結(jié)合最優(yōu)估算法反演得到了精度為～±2.5 m/s的大氣風(fēng)場(chǎng)垂直剖面，研究結(jié)果表明，氧氣校正激光外差輻射計(jì)作為便攜式和小型化測(cè)量?jī)x器在風(fēng)場(chǎng)探測(cè)中具有廣闊的應(yīng)用潛力。
本研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、所長(zhǎng)特別預(yù)研基金等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-31-5-7850&id=526279
雙通道近紅外激光外差輻射計(jì)示意圖
圖(a)為測(cè)量的大氣透射光譜；圖(b)為先驗(yàn)風(fēng)廓線(藍(lán)色曲線)和反演的風(fēng)廓線(紅色虛線)
