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[发明专利]一种基于全天时大气模式的恒星光线偏折计算方法-CN202310136624.5在审
发明人：戴聪明;武鹏飞;魏合理;黄宏华;黄印博;朱文越 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-02-20 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于全天时大气模式的恒星光线偏折计算方法，涉及大气参数测量及星光探测导航技术领域，获取星光传输路径的大气参数廓线模式；根据观测点实时观测的大气参数的原位测量数据，对大气参数廓线模式进行订正，构建实时大气参数廓线；构建大气层模型，包括不同高度的同心球面分层；根据大气层模型和实时大气参数廓线，计算各个球面分层的大气折射率；基于星光折射偏折原理，根据大气层模型和各个球面分层的大气折射率，计算星光经过大气传输后的星光偏折角。本发明结合近实时的大气参数廓线生产方法，生产近实时的恒星视线路径上的大气参数，并结合恒星光线大气折射计算模型，准确计算恒星光线大气折射效应。
一种基于天时大气模式恒星光线计算方法

[发明专利]一种气球探空平台的高速温度脉动测量仪及其测量方法-CN202210106573.7有效
发明人：吴晓庆;罗涛;黄印博;王英俭;朱文越 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-01-28 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01K7/16 文献下载
摘要：本发明提供一种气球探空平台的高速温度脉动测量仪及其测量方法，所述测量仪包括快速响应的温度脉动传感器、高速采样电路、探空数据处理电路以及传输与存储电路。采用快速响应的温度脉动传感器满足对高频温度脉动信号响应的要求；采用高速采样电路完成所述高频温度脉动信号的高速采集；采用探空数据处理电路完成风速、风向、温度、湿度、气压等低频常规气象数据测量；采用传输和存储电路完成对高频温度脉动数据和低频常规气象数据的传输并将所述两种数据存储到SD卡。本发明使得对低平流层下热力湍流原位测量的空间分辨率达到毫米级，实现能够观测到对流层顶附近边界梯度很陡的大气结构、波破碎、剪切不稳定等这些对垂直分辨率敏感的小尺度结构。
一种气球平台高速温度脉动测量仪及其测量方法

[发明专利]基于光流计算的日夜两用大气湍流参数估算方法-CN202210995583.0在审
发明人：郭一鸣;吴晓庆;青春;杨期科;胡晓丹;王志远;刘东;黄印博 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-08-19 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G01W1/00 文献下载
摘要：本发明提出一种基于光流计算的日夜两用大气湍流参数估算方法。所述估算方法包括绝对中位值偏差算法和Lucas‑Kanad金字塔光流算法，系统包括硬件系统平台和采用PyQt编写的系统软件控制界面。本发明首先通过配备的卡塞格林型光学望远镜系统拍摄连续多帧目标图像，而后通过光流计算相邻多帧图像像素点的光流进而得到对应的到达角起伏方差，来计算相应的近地面和高空大气湍流参数，算法中通过引入绝对中位值偏差机制可以有效地剔除估算过程中的离群值，从而保证最终估算结果的精度。同时，编写的系统软件具备自动联网功能，可以查询观测地当天以及未来几天的天气状况，这也为后续相关的外场实验提供气象参考条件。
基于计算日夜两用大气湍流参数估算方法

[发明专利]测量大气相干长度的分波面正交偏振干涉系统及其方法-CN202210446698.4在审
发明人：梅海平;李艳玲;任益充;黄印博 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-04-26 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G01J9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种测量大气相干长度的分波面正交偏振干涉系统，包括激光发射单元、目标反射靶面、前置双路光学接收系统、正交偏振四路干涉系统以及信号采集与数据处理系统；通过前置双路光学接收系统用于实现光束采集和准直；通过正交偏振干涉系统对两光束偏振态的调控，输出四路不同偏振态的干涉信号；信号采集与解算系统将同步记录四路干涉信号，解算相位差并统计相位结构函数，最终获得传输路径上的大气相干长度。还公开了一种测量大气相干长度的分波面正交偏振干涉方法。本发明通过选取接收回波光场中两个对称分布的子光束，结合偏振元件和干涉系统将相位差波动转化为干涉图样强度的变化，从而实现传输路径上湍流强度信号的测量。
测量大气相干长度分波面正交偏振干涉系统及其方法

[发明专利]红外波段化学激光线宽的测量装置及其测量方法-CN202110315840.7有效
发明人：卢兴吉;曹振松;朱文越;黄印博;刘强;黄宏华;王英俭 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-03-24 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： G01J11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种红外波段化学激光线宽的测量装置，主要包括化学激光器、窄线宽激光器、数据采集卡；所述化学激光器与窄线宽激光器输出的激光合束，依次经过快响应探测器、射频滤波器、功率检波器后输入数据采集卡；所述窄线宽激光器反射的窄线宽激光经过光学多通吸收池和光电探测器，光电探测器输出的信号输入数据采集卡；所述窄线宽激光器反射的窄线宽激光还依次经过反射镜输入波长计，波长计输出数据输入数据采集卡。还公开了一种红外波段化学激光线宽的测量方法。本发明测量精度高、测试过程简便，为工程应用实现精确、快速测量红外波段化学激光器线宽提供了一种有效方法。
红外波段化学激光测量装置及其测量方法

[发明专利]新型铀同位素比测量装置及其方法-CN202110507109.4在审
发明人：曹振松;黄印博;朱文越;齐刚;刘强;梅海平;王英俭 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-05-10 - 公布日： 2021-08-24 - 主分类号： G01N21/71 文献下载
摘要：本发明公开了一种新型铀同位素比测量装置，主要包括第一探测激光器、第二探测激光器、合束镜、烧蚀激光器、分束镜、第一光电探测器、第二光电探测器、数据采集卡、工控机；所述烧蚀激光器发出的烧蚀激光通过第二反射镜照射在烧蚀室的样品上激发等离子体，第一探测激光器发出激光通过第一偏振片，第二探测激光器发出激光先后通过第一反射镜及偏振片，两束激光由合束镜合束后通过等离子体，再由分束镜重新分束至第一光电探测器、第二光电探测器，数据采集卡采集第一光电探测器与第二光电探测器的信号至工控机。还公开了一种新型铀同位素比测量方法。本发明提供了一种具有便携快速、灵敏度高和非接触式铀同位素比测量的技术。
新型同位素测量装置及其方法

[发明专利]一种多功能大气流场二维成像探测装置及探测方法-CN202010882720.0在审
发明人：梅海平;任益充;张俊昕;沈刘晶;黄印博;饶瑞中 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2020-08-28 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G01N21/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种多功能大气流场二维成像探测装置及探测方法，包括摄像机、镜头、光学调整架、激光器、倾斜反射镜、光学平板、二维旋转升降台、移动基座、计算机数据采集与处理系统、照明光源和背景幕。采用激光器为照明光源，角反射阵列、微晶棱镜反光膜或自然目标背景为合作目标，综合激光阴影、背景纹影技术原理，实现大气流场的二维成像探测和透明流体的流动显示和定量化测量。本发明的多功能大气流场二维成像探测装置及探测方法，硬件简单易实现、算法速度快、精度高、准实时、室内室外均可应用、视场大小和探测距离不受限、功能多样、应用广泛等优点。
一种多功能气流二维成像探测装置方法

[发明专利]激光外差光谱仪的仪器线型函数测量方法-CN201911378653.2在审
发明人：卢兴吉;曹振松;黄俊;黄印博;黄宏华;朱文越;饶瑞中;王英俭 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2019-12-27 - 公布日： 2020-05-12 - 主分类号： G01M11/02 文献下载
摘要：本发明公开了激光外差光谱仪的仪器线型函数测量方法，将窄线宽激光器的窄线宽激光作为激光外差光谱仪的输入信号，激光外差光谱仪的输出信号即为激光外差光谱仪的仪器线型函数。本发明测量过程简便，实现了激光外差光谱仪的仪器线型函数的快速测量，且测量结果精度高，为准确计算激光外差光谱仪的光谱分辨率提供可靠依据，为提高基于测量光谱进行目标气体浓度反演的精度奠定了基础。
激光外差光谱仪仪器线型函数测量方法

[发明专利]多波段全光纤高光谱分辨率整层大气透过率同时测量装置及测量方法-CN201710568398.2在审
发明人：曹振松;高晓明;黄印博;谈图;刘强;梅海平;饶瑞中 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2017-07-13 - 公布日： 2017-11-24 - 主分类号： G01N21/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种多波段全光纤高光谱分辨率整层大气透过率同时测量装置及测量方法，利用太阳跟踪装置挂载多个光学耦合模块将信号光耦合进光纤中，同时利用光纤合束器，将本振光和信号光进行合束，实现多波段全光纤高分辨率整层大气透过率测量。该装置利用光在光纤中传输、合束取代了传统的自由空间传输、合束，大大提高了稳定性，增强了激光外差的抗干扰能力；同时利用太阳跟踪装置挂载多个光学耦合模块，与多个本振光合束并进行外差，可同时获取多个波段的激光外差信号，实现了本振光源波段范围内高分辨整层大气透过率的实时测量。可用于气象研究、大气污染监测和大气光学特性测量等领域。
波段光纤光谱分辨率大气透过同时测量装置测量方法

[发明专利]光声吸收池及大气颗粒物多光学参数在线测量装置-CN201710095118.0在审
发明人：刘强;朱文越;曹振松;黄印博;都小凡;李学彬 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2017-02-22 - 公布日： 2017-05-10 - 主分类号： G01N21/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种光声吸收池以及基于该光声吸收池的大气颗粒物多个光学参数的同步在线测量装置。基于光声光谱技术和弱光信号探测技术，利用U型光声吸收池同步在线测量池内大气颗粒物的吸收系数和散射系数，进而得到大气颗粒物的消光系数和单次散射反照率，实现颗粒物的多光学参数在线测量。本发明克服了多台套设备测量时由样品时空不均匀性带来的测量误差或者消光、散射同步测量时传递误差造成的吸收系数测量误差，有效提高了单次散射反照率的测量准确性和实时性。
吸收大气颗粒光学参数在线测量装置

[发明专利]单光声池同时测量气溶胶多波长吸收系数的新方法-CN201610417761.6在审
发明人：刘强;都小凡;朱文越;黄印博;李学彬;曹振松;邵士勇 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2016-06-08 - 公布日： 2016-11-16 - 主分类号： G01N21/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种单光声池同时测量气溶胶在多个波长处吸收系数的方法。多个不同波长的激光器由函数发生器发出的频率间隔为df的方波信号进行振幅调制，不同波长的激光经光纤合束器合束后入射进入光声池，和光声池内的气溶胶相互作用产生反应气溶胶粒子吸收信号的光声信号P_m(f₀±f)；根据推导出的不同调制频率的吸收系数公式计算得到气溶胶在多个波长处的吸收系数。本方法克服了多个光声池测量时造成的样品时空不均匀性及粒子损耗的问题，测量过程更加简单，系统结构更加紧凑。利用本发明的方法可获得气溶胶的吸收指数，并能够对气溶胶的成分进行识别，从而为雾霾的溯源以及治理提供极具价值的决策依据。
单光声池同时测量气溶胶波长吸收系数新方法

[发明专利]高光谱分辨率整层大气透过率测量方法-CN201610417742.3在审
发明人：曹振松;谈图;吴庆川;马宏亮;黄印博;刘强;黄宏华;朱文越;高晓明;饶瑞中 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2016-06-08 - 公布日： 2016-09-07 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明公开了高光谱分辨率整层大气透过率测量方法，利用目标跟踪装置获取透过大气层的太阳光或星光作为信号光，利用高度相干性的窄线宽激光器作为本振激光，将透过大气层的信号光和本振激光在外差探测器中进行光学混频，并依次经过中频滤波器和平方律探测器后，再次送入到带通滤波器中滤除噪声，并最终被计算机采集得到透过大气层的信号光和本振激光合束产生的外差信号，对该外差信号进行处理，获取透过大气层的微弱信号光的高分辨率光谱，用于整层大气透过率的实时测量，可用于大气光学、气象研究和大气污染监测、探测等领域，可实现快速响应、实时在线测量高光谱分辨率的整层大气透过率。
光谱分辨率大气透过测量方法

[发明专利]可调光程的双吸收光程光学吸收装置-CN201511016831.9在审
发明人：曹振松;马宏亮;孙明国;刘强;黄印博;朱文越;黄宏华;饶瑞中 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2015-12-29 - 公布日： 2016-05-04 - 主分类号： G01N21/03 文献下载
摘要：本发明公开了可调光程的双吸收光程光学吸收装置，包括按照Herriott型吸收池设置的可调节的左反射镜和右反射镜形成的吸收池，左反射镜上设有光通过孔，右反射镜上通过孔安装有半透半反镀膜小圆台。光束入吸收池内，在双反射镜间来回多次反射，反射到一定的次数后，经过一个半透半反镜小圆台后透射和反射，透射光产生一个较短的吸收光程，反射光继续在吸收池内来回反射，从左反射镜的光通过孔射出，产生较长的吸收光程，通过旋转带有半透半反镀膜小圆台的反射镜，可以很方便的改变双吸收光程的比例。该吸收池结构紧凑，调节方便，通过单个光学吸收池实现两个不同的吸收光程，在多组分气体测量和同位素探测等领域具有重要的应用价值。
可调光程吸收光学装置

[发明专利]同轴式光热干涉的大气气溶胶吸收系数差分测量新方法-CN201310145432.7有效
发明人：邵士勇;梅海平;朱文越;黄印博;饶瑞中 -专利权人：中国科学院安徽光学精密机械研究所
申请日： 2013-04-24 - 公布日： 2013-10-23 - 主分类号： G01N21/45 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于同轴式光热干涉的大气气溶胶吸收系数双通道差分测量的新方法，利用调制载波激光经待测气溶胶样品区域形成干涉，设计两通道干涉光路，其中一个通道检测由于环境温度渐变和平台振动引起的基线相位漂移，另一通道检测气溶胶吸收激励激光和基线相位漂移导致的总相位变化，两者差分获得气溶胶吸收所致相位变化量，在干涉放大因子标定的基础上，实现气溶胶吸收系数的在线检测。本发明还可以用于依据“指纹”吸收特性的特定气溶胶成分的浓度检测；本发明克服了环境温度变化和测量平台振动的影响，取消了转相差点的调节，使激励激光和探测激光的作用距离加倍，具有操作方便、检测速度快、易于小型化、检测灵敏度高等特点。
同轴光热干涉大气气溶胶吸收系数测量新方法

[发明专利]基于激光光柱的成像激光雷达测量大气光学湍流廓线的方法-CN201310147736.7有效
发明人：黄宏华;崔朝龙;朱文越;侯再红;黄印博;吴毅;饶瑞中 -专利权人：中国科学院安徽光学精密机械研究所
申请日： 2013-04-25 - 公布日： 2013-08-28 - 主分类号： G01S17/89 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于激光光柱成像的激光雷达测量大气湍流强度廓线的方法，激光发射单元垂直向上发射激光，激光经过扩束镜扩束以降低激光的发散角，形成光柱；光学接收单元的望远镜物镜前端安装一个光瞳板，光瞳板上安装光楔镜，CCD安装在望远镜后端，当望远镜对准激光光柱对光柱成像时，由于光楔的分光作用，CCD靶面上会出现两条垂直方向的光柱图像；CCD各个像元所成的光柱像对应不同的高度上的光柱，采用差分像运动法统计不同高度上的CCD图像沿水平方向的抖动量，即可以获得激光光柱至成像接收面这一路径上的湍流信息，然后分析不同积分路径上的湍流信息，得到湍流强度廓线。本发明具有很高的时间分辨率、空间分辨率，易于实现、理论较为完备。
基于激光光柱成像激光雷达测量大气光学湍流方法

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