高精度偏振激光雷达关键技术及系统研究
| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 1 绪论 | 第20-38页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第20-21页 |
| 1.2 偏振激光雷达的基本原理与结构 | 第21-22页 |
| 1.3 大气退偏的定量表达方式 | 第22-27页 |
| 1.3.1 体退偏比 | 第22-24页 |
| 1.3.2 气溶胶退偏比和大气分子退偏比 | 第24页 |
| 1.3.3 退偏参数 | 第24-27页 |
| 1.4 国内外偏振激光雷达技术发展历程及现状 | 第27-34页 |
| 1.4.1 探测随机朝向粒子的偏振激光雷达 | 第27-31页 |
| 1.4.2 探测非随机朝向粒子的偏振激光雷达 | 第31-34页 |
| 1.5 本论文的主要研究内容和完成的工作 | 第34-36页 |
| 1.6 本论文的主要创新点 | 第36-38页 |
| 2 偏振激光雷达系统理论模型 | 第38-60页 |
| 2.1 偏振光学理论与应用 | 第38-39页 |
| 2.1.1 光的偏振特性 | 第38页 |
| 2.1.2 自然界中的偏振光 | 第38-39页 |
| 2.1.3 偏振光在遥感中的应用 | 第39页 |
| 2.2 偏振光学的数学表示及符号法则 | 第39-52页 |
| 2.2.1 琼斯矢量和琼斯矩阵 | 第41-42页 |
| 2.2.2 斯托克斯矢量和米勒矩阵 | 第42-44页 |
| 2.2.3 琼斯矩阵与米勒矩阵的关系 | 第44-45页 |
| 2.2.4 米勒矩阵的极化分解 | 第45-46页 |
| 2.2.5 偏振光学数学表示的符号法则 | 第46页 |
| 2.2.6 偏振光学数学表示的参考坐标系 | 第46-52页 |
| 2.2.7 偏振激光雷达系统的参考平面 | 第52页 |
| 2.3 基于米勒理论的偏振激光雷达数学模型 | 第52-59页 |
| 2.3.1 激光器 | 第53-54页 |
| 2.3.2 发射模块 | 第54-56页 |
| 2.3.3 大气散射 | 第56页 |
| 2.3.4 接收模块 | 第56页 |
| 2.3.5 偏振分析模块 | 第56-57页 |
| 2.3.6 探测器模块 | 第57-59页 |
| 2.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 3 偏振激光雷达系统误差分析 | 第60-74页 |
| 3.1 出射激光 | 第60-61页 |
| 3.2 发射模块 | 第61-63页 |
| 3.3 接收模块 | 第63-66页 |
| 3.4 偏振分光模块 | 第66-69页 |
| 3.5 探测器模块 | 第69-70页 |
| 3.6 本章小结 | 第70-74页 |
| 4 偏振激光雷达增益比定标研究 | 第74-100页 |
| 4.1 常用的增益比定标方法 | 第74-79页 |
| 4.1.1 特殊大气法 | 第74-76页 |
| 4.1.2 非偏振光法 | 第76-78页 |
| 4.1.3 非线性拟合法 | 第78页 |
| 4.1.4 +45°定标法 | 第78-79页 |
| 4.2 △45°增益比定标新方法 | 第79-87页 |
| 4.2.1 理论基础 | 第79-81页 |
| 4.2.2 实验验证 | 第81-82页 |
| 4.2.3 对比分析 | 第82-86页 |
| 4.2.4 灵敏度分析 | 第86-87页 |
| 4.3 半波片偏振性质对增益比定标的影响 | 第87-98页 |
| 4.3.1 非理想偏振性质的半波片 | 第88-95页 |
| 4.3.2 非理想使用状态下的半波片 | 第95-98页 |
| 4.4 本章小结 | 第98-100页 |
| 5 偏振激光雷达中关键光学元件的偏振性质研究 | 第100-128页 |
| 5.1 接收望远镜的偏振性质研究 | 第100-116页 |
| 5.1.1 理论基础 | 第100-102页 |
| 5.1.2 接收望远镜的米勒矩阵 | 第102-108页 |
| 5.1.3 不同朝向望远镜的偏振性质 | 第108-109页 |
| 5.1.4 不同F数望远镜的偏振性质 | 第109页 |
| 5.1.5 激光雷达回波信号角度分布模型 | 第109-112页 |
| 5.1.6 不同视场角望远镜的偏振性质 | 第112-113页 |
| 5.1.7 望远镜的偏振性质比较 | 第113-116页 |
| 5.2 高精度偏振分光模块研究 | 第116-126页 |
| 5.2.1 理论计算 | 第118-120页 |
| 5.2.2 仿真验证 | 第120-122页 |
| 5.2.3 误差分析 | 第122-123页 |
| 5.2.4 实验测量 | 第123-126页 |
| 5.3 本章小结 | 第126-128页 |
| 6 高精度偏振激光雷达实验系统 | 第128-136页 |
| 6.1 系统设计 | 第128-131页 |
| 6.1.1 设计目标 | 第128-129页 |
| 6.1.2 设计结构 | 第129-131页 |
| 6.2 系统定标 | 第131-132页 |
| 6.3 实验观测 | 第132-135页 |
| 6.4 本章小结 | 第135-136页 |
| 7 总结与展望 | 第136-140页 |
| 7.1 本文完成的工作总结 | 第136-138页 |
| 7.2 本论文的主要创新点 | 第138-139页 |
| 7.3 下一步的工作展望 | 第139-140页 |
| 参考文献 | 第140-152页 |
| 作者简介及攻读博士学位期间的主要研究成果 | 第152-153页 |
