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[发明专利]双光梳光谱测量系统及其测量方法-CN202310397524.8在审
发明人： 赵若灿;黄川;董春华;薛向辉;杨斌;牛睿;王冲;陈延娣;窦贤康 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G01N21/25 文献下载
摘要：一种双光梳光谱测量系统及其测量方法，该系统包括：锁模激光器，适用于产生第一光频梳；光芯片，适用于产生第二光频梳；探测气体池，适用于吸收第一光频梳和/或第二光频梳，以使被吸收后的第一光频梳和被吸收后的第二光频梳携带有待测气体的信息；至少一个探测器，适用于对拍频吸收信号进行探测，得到探测信号，探测信号适用于得到待测气体的信息。其中，拍频吸收信号为根据被吸收后的第一光频梳和被吸收后的第二光频梳得到，或者拍频吸收信号为根据第一子拍频吸收信号和第二子拍频吸收信号得到，第一子拍频吸收信号由第二光频梳和被吸收后的第一光频梳和产生，第二子拍频吸收信号由第一光频梳和被吸收后的第二光频梳产生。
双光梳光谱测量系统及其测量方法

[发明专利]基于斐索干涉仪的氦激光雷达双频测温测风系统及方法-CN202211544782.6在审
发明人： 赵若灿;刘映妤;薛向辉;兰家欣;刘振威;陈廷娣;窦贤康 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2022-12-02 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01S7/483 文献下载
摘要：本发明提供一种基于斐索干涉仪的氦激光雷达双频测温测风系统，包括：发射系统，发射系统包括：至少两台激光器，适用于向待测区域发射频率不同的脉冲激光；接收系统，接收系统包括：望远镜，适用于接收来自待测区域的具有亚稳态氦散射信息的回波信号；滤波片，适用于将望远镜接收到的具有亚稳态氦散射信息的回波信号进行第一级滤波处理；斐索干涉仪，适用于将滤波片处理后的具有亚稳态氦散射信息的回波信号依次进行第二级滤波处理；探测器，适用于接收来自斐索干涉仪处理后的散射回波信号；数据处理系统，适用于对探测器接收的回波信号进行处理，得到待测区域对应的风速和温度。本发明还提供一种基于斐索干涉仪的氦激光雷达双频测温测风方法。
基于干涉仪激光雷达双频测温系统方法

[发明专利]一种信号去平滑方法及系统-CN201911016861.8有效
发明人： 赵若灿;兰家欣;孙东松;薛向辉;潘婷玉;窦贤康 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2019-10-24 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G01S7/48 文献下载
摘要：本申请公开了一种信号去平滑方法及系统，其中，所述信号去平滑方法采取了更为合理的假设，即假设每层所述子探测区域中的亚稳态氦原子密度为一常数，基于这一假设进行的亚稳态氦原子密度数据处理方法有利于降低在探测过程中的信号平滑程度，实现降低接收系统接收的信号对真实值在高度上的平滑程度的目的，从而实现提升收发分置亚稳态氦激光雷达的接收系统中每个像素元的物理分辨率的目的。另外，采用所述信号去平滑方法进行数据处理，可在一定程度上提高距离分辨率，去除平滑效果，更容易发现小尺度范围内的波动或突变。
一种信号平滑方法系统

[发明专利]一种用于减小同轴单光子激光雷达自发辐射噪声的装置-CN202211427072.5在审
发明人：强蔚;杨斌;王冲;薛向辉;赵若灿;陈廷娣;窦贤康 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本发明实施例提供了一种用于减小同轴单光子激光雷达自发辐射噪声的装置。该装置包括：第一激光器、第二激光器、时序调整器、光纤放大器、光学发射装置、光学接收装置和探测器；第一激光器发射第一激光脉冲，第二激光器发射第二激光脉冲，第一激光器与第二激光器的输出波长不同；时序调整器控制第一激光脉冲早于第二激光脉冲输入光纤放大器，以使第一激光脉冲吸收光纤放大器中的自发辐射噪声；光学发射装置接收光纤放大器发出的第二激光脉冲并向探测目标发射第二激光脉冲，光学接收装置接收从探测目标返回的回波信号，探测器对回波信号进行探测。本发明通过波分复用和时分复用，减小了激光放大器的自发辐射噪声，提高了雷达探测数据的准确性。
一种用于减小同轴光子激光雷达自发辐射噪声装置

[发明专利]SPAD自由运行模式下探测信号的修正方法及设备-CN202211353521.6有效
发明人：王冲;杨斌;赵若灿;薛向辉 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2022-11-01 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： G01J11/00 文献下载
摘要：本发明公开一种SPAD自由运行模式下探测数据的修正方法及设备，属于单光子探测领域，方法包括：步骤1，预先标定后脉冲概率曲线和探测效率修正曲线，SPAD探测器接收原始累积信号；步骤2，计算实际后脉冲概率；步骤3，利用步2的结果结合原始累积信号对后脉冲进行修正；步骤4，根据原始累积信号计算死时间补偿概率，结合步3的结果进行死时间修正；步骤5，结合步1的探测效率修正曲线对步4的结果进行修正，得出SPAD探测器经后脉冲、死时间和探测效率修正后光子数数据。该方法能抑制自由运行模式下的后脉冲效应，修正由死时间和探测效率非线性响应带来的影响。使SPAD探测器探测信号更精准，提高精度，扩大使用范围。
spad 自由运行模式探测信号修正方法设备

[发明专利]气体成分吸收光谱测量方法及系统-CN202210042610.2在审
发明人：钟伟;赵若灿;韩金剑;管建宇;沈奇;薛向辉;张强;陈廷娣;窦贤康;潘建伟 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2022-01-14 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G01N21/3504 文献下载
摘要：本发明公开了一种气体成分吸收光谱测量方法及系统，第一测量装置向第二测量装置发射第一信号光，以及接收第二测量装置向第一测量装置发射的第二信号光并将第二信号光和第一信号光混合以发生干涉，得到第一混合光，第二测量装置接收第一测量装置发射的第一信号光并将第一信号光和第二信号光混合以发生干涉，得到第二混合光；获取第一混合光的频谱与第二混合光的频谱的相位差，从相位差中提取预设区域的气体成分吸收光谱，预设区域为第一测量装置和第二测量装置之间的空间区域。本发明将第一测量装置和第二测量装置分别处于预设区域的两端，根据两者测得的干涉光的频谱能够获得预设区域的气体成分吸收光谱，可以增大测量距离。
气体成分吸收光谱测量方法系统

[发明专利]激光雷达系统及光纤传感系统的自发辐射噪声的拟合方法-CN202210025949.1在审
发明人：王冲;杨可欣;杨斌;强蔚;薛向辉;赵若灿 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2022-01-11 - 公布日： 2022-04-15 - 主分类号： G01S17/02 文献下载
摘要：本申请公开了一种激光雷达系统及光纤传感系统的自发辐射噪声的拟合方法，使用控制变量法，通过对比同置数据和分置数据，拟合得到自发辐射噪声，有利于评估激光器的性能。在测量得到所述自发辐射噪声后，通过选取适当带宽的滤波器和后续的信号噪声处理算法，可以去除自发辐射噪声对回波信号的影响，提高激光雷达系统和光纤传感系统的探测距离和探测数据的准确性；另外，在拟合得到自发辐射噪声后，可以单独使用校准后的单筒望远镜实现没有自发辐射噪声干扰的单光子雷达的探测。
激光雷达系统光纤传感自发辐射噪声拟合方法

[发明专利]单光子铟镓砷探测器响应曲线的后脉冲修正方法-CN202111191381.2在审
发明人：王冲;强蔚;薛向辉;赵若灿;陈廷娣;唐怡环 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2021-10-13 - 公布日： 2022-01-18 - 主分类号： G01S7/497 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于单光子铟镓砷探测器响应曲线的后脉冲修正方法，该方法根据待修正单光子铟镓砷探测器在不同输入信号下探测到的光子计数，以及预先获取的待修正探测器探测到的光子计数和其后脉冲修正曲线之间的对应关系，得到待修正探测器在不同输入信号下探测到的光子计数所对应的后脉冲修正曲线，从而对待修正探测器在探测到的相应光子计数情况下的响应曲线进行后脉冲修正，与现有技术利用待修正探测器在单一光子计数情况下的后脉冲修正曲线，对待修正探测器在探测到的不同光子计数情况下的响应曲线进行后脉冲修正的方法相比，该方法使得探测器经后脉冲修正后的响应曲线更加准确，从而提高激光雷达探测数据的稳定性和可靠性。
光子铟镓砷探测器响应曲线脉冲修正方法

[发明专利]相干激光雷达FC/APC光纤耦合离轴收发望远镜的装调方法-CN201610865001.1有效
发明人：韩於利;孙东松;郑俊;胡明勇;韩飞;赵若灿;李梓霂;王平春 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2016-09-29 - 公布日： 2019-02-12 - 主分类号： G01S7/497 文献下载
摘要：本发明公开了一种相干激光雷达FC/APC光纤耦合离轴收发望远镜的装调方法，所述望远镜包括离轴抛物面反射镜、FC/APC光纤适配器、FC/APC光纤连接器。在FC/APC光纤适配器外表面紧贴一片平面反射玻璃，利用玻璃折射率与空气折射率不同，将会聚焦点从光纤适配器内部，补偿至外表面。这种方式具有很好的检测精度，同时效率很高。
相干激光雷达 fc apc 光纤耦合收发望远镜方法

[发明专利]一种确定种子激光成功注入的自动检测和筛选电路-CN201610016842.5有效
发明人：高健;孙东松;陈廷娣;窦贤康;赵若灿;郑俊 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2016-01-06 - 公布日： 2018-05-01 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种确定种子激光成功注入的自动检测和筛选电路，包括光电探测器、激光头、脉冲比较电路、门控卡、PMT探测器及数据采集卡；其中所述脉冲比较电路对光电探测器及激光头的输出信号进行处理后进行比较，并输出一脉冲信号；所述门控卡将脉冲比较电路输出的脉冲信号作为触发信号，被触发后的门控卡输出时序信号控制PMT探测器及数据采集卡按照一定时序工作；所述PMT探测器根据门控卡的时序信号打开和关闭，并将打开时探测转换的光电信号输出；所述数据采集卡根据门控卡的时序信号进行PMT探测器信号的数据采集。通过采用本发明公开的电路，可以提高测风的精准度和可靠性。
一种确定种子激光成功注入自动检测筛选电路

[发明专利]相干光路的分子散射多普勒激光雷达-CN201510595092.7有效
发明人：张楠楠;孙东松;窦贤康;陈廷娣;郑俊;赵若灿;李建阅;周颖捷 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2015-09-17 - 公布日： 2018-04-10 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种相干光路的分子散射多普勒激光雷达，包括可调谐脉冲激光器、第一与第二光纤分束器、扩束器、偏振分束器、λ/4波片、透射望远镜、汇聚透镜与激光频率测量装置；其中所述可调谐脉冲激光器、第一光纤分束器、扩束器、偏振分束器、λ/4波片及透射望远镜依次相连；所述第二光纤分束器的A端口与第一光纤分束器相连，B端口经汇聚透镜与偏振分束器相连，C端口与激光频率测量装置相连。本发明公开的激光雷达，具有开发成本低、体积小的优点。
相干光分子散射多普勒激光雷达

[发明专利]基于非偏振分光棱镜的F‑P标准具瑞利散射多普勒鉴频装置-CN201510213672.5有效
发明人：郑俊;孙东松;窦贤康;韩於利;赵若灿;李建阅;周颖捷 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2015-04-29 - 公布日： 2017-10-27 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于非偏振分光棱镜的F‑P标准具瑞利散射多普勒鉴频装置，包括信号光纤，激光发射频率零点校准光纤，非偏振分光棱镜和反射棱镜，法布里‑泊罗标准具和探测器。本发明利用分光‑反射棱镜组代替现有技术中的大量的分光片和反射镜，简化了装置的结构。棱镜组通过分子间的作用力连结成整体，减少了光经过的光学界面，且所有光纤端面均镀有增透膜，降低了这个装置的信号损耗，提高了光学效率。非偏振分光‑反射棱镜组对于入射光的偏振特性不敏感，提高了测量精度。增加了激光发射频率零点校准光纤，实现了激光发射频率与标准具零点的偏差的校准。零风速校准信号和大气回波信号共用同一个分光‑反射棱镜组，且利用光开关将二者分开。
基于偏振分光棱镜标准瑞利散射多普勒装置

[发明专利]一种双波长自适应光学修正波前畸变对直接探测测风激光雷达影响的装置及方法-CN201410403959.X有效
发明人：窦贤康;王冲;夏海云;上官明佳;赵若灿 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2014-08-15 - 公布日： 2014-11-19 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种双波长自适应光学修正波前畸变对直接探测测风激光雷达影响的装置及方法，包括Nd:YAG激光器，收发望远镜，自适应光学修正波前畸变的器件，主动激光导星，斩光器，后续FP鉴频器和控制装置。所述方法可以修正大气湍流和望远镜镜片及后继光学系统表面缺陷对355nm波长的后向散射信号耦合效率的影响。将自适应光学技术应用在激光雷达上，使用主动激光导星的方法，提高了直接探测测风激光雷达的探测性能。
一种波长自适应光学修正畸变直接探测激光雷达影响装置方法

[发明专利]一种基于FP标准具的高光谱分辨大气瑞利测温方法-CN201410172341.7有效
发明人：夏海云;上官明佳;窦贤康;孙东松;赵若灿;舒志峰 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2014-04-25 - 公布日： 2014-08-13 - 主分类号： G01K11/30 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于FP标准具的高光谱分辨大气瑞利测温方法。该方法先用FP标准具扫描355nm连续激光来标定标准具，再用标定了的FP标准具扫描垂直指向望远镜接收回的大气后向散射信号。为了消除米散射的影响，借助同一地点测量的后向散射比对透过率数据进行修正。反演时，对修正后得到的瑞利后向散射透过率数据进行非线性最小二乘法拟合，根据拟合得到的温度项反演大气温度。该方法主要用于平流层温度探测。在平流层高度，瑞利散射较拉曼散射强，测量信噪比高；本发明利用垂直指向的望远镜，垂直方向上风速可忽略不计，风速引起的频率变化因此也可忽略不计；本发明利用后向散射比修正透过率，消除了米散射对测量的影响。
一种基于 fp 标准光谱分辨大气瑞利测温方法

[发明专利]一种扫描腔长时进行光学频率补偿的Fabry-Perot标准具标定系统和方法-CN201310752533.0有效
发明人： 赵若灿;窦贤康;上官明佳;韩於利;夏海云;孙东松 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2013-12-31 - 公布日： 2014-03-26 - 主分类号： G01S7/497 文献下载
摘要：本发明提供了一种扫描腔长时进行光学频率补偿的Fabry-Perot标准具标定系统和方法。该系统建立在工作波长为355nm的双边缘直接探测测风激光雷达系统的基础之上，在扫描一台Fabry-Perot标准具的透过率时，用另一台腔长固定的Fabry-Perot标准具实时监测入射到标准具中的激光频率的漂移，利用监测得到的激光频率漂移对扫描得到的透过率曲线的频率横坐标进行修正，从而获得更加准确的透过率曲线，消除由入射激光频率的漂移带来的校准误差，进一步可获得更加准确的频率响应函数，减小了风速误差。本发明有效解决了车载激光雷达的大温差、强震动环境引起的激光频率不稳定所带来的系统误差。
一种扫描腔长时进行光学频率补偿 fabry perot 标准标定系统方法

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