| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1. 绪论 | 第12-36页 |
| 1.1 激光雷达概述 | 第12-15页 |
| 1.1.1 激光雷达的概念及发展 | 第12-14页 |
| 1.1.2 激光雷达系统的分类 | 第14-15页 |
| 1.2 激光雷达在测量风速中的应用 | 第15-25页 |
| 1.2.1 现有的风速探测手段 | 第15-16页 |
| 1.2.2 激光雷达测量风速的原理及方法 | 第16-17页 |
| 1.2.3 相干测风激光雷达的发展及分类 | 第17-21页 |
| 1.2.4 星载相干测风激光雷达的发展 | 第21-25页 |
| 1.3 用于激光诱导荧光雷达的荧光光谱仪的发展 | 第25-34页 |
| 1.3.1 常用的荧光探测手段 | 第26-29页 |
| 1.3.2 激光雷达在探测荧光中的应用 | 第29-32页 |
| 1.3.3 光谱仪的分类及荧光光谱仪的特点 | 第32-34页 |
| 1.4 论文的主要研究内容及结构 | 第34-36页 |
| 2. 星载相干测风激光雷达技术研究 | 第36-50页 |
| 2.1 利用相干技术方法探测风速的理论基础 | 第36-43页 |
| 2.1.1 风场对探测激光的多普勒效应 | 第36-37页 |
| 2.1.2 外差探测原理 | 第37-39页 |
| 2.1.3 信噪比 | 第39-41页 |
| 2.1.4 相干测风激光雷达系统原理 | 第41-43页 |
| 2.2 星载相干测风激光雷达的系统结构 | 第43-49页 |
| 2.2.1 星载相干测风激光雷达系统的构成 | 第43-46页 |
| 2.2.2 激光发射光源 | 第46-47页 |
| 2.2.3 激光雷达收发系统 | 第47-48页 |
| 2.2.4 探测器 | 第48-49页 |
| 2.3 本章小结 | 第49-50页 |
| 3. 星载相干测风激光雷达系统光学参数计算 | 第50-77页 |
| 3.1 相干测风激光雷达外差效率和信噪比的计算 | 第51-60页 |
| 3.1.1 外差效率与系统效率 | 第51-52页 |
| 3.1.2 基于高斯光束模型的外差效率、系统效率和信噪比的计算 | 第52-60页 |
| 3.2 基于信噪比的星载相干测风激光雷达系统光学参数优化计算 | 第60-70页 |
| 3.2.1 光束截断比计算 | 第60-63页 |
| 3.2.2 望远镜口径及发散角计算 | 第63-70页 |
| 3.3 基于光纤与基于自由空间相干测风激光雷达系统的差异与统一 | 第70-76页 |
| 3.3.1 光纤的分类及单模光纤在相干测风激光雷达的应用 | 第70-71页 |
| 3.3.2 光纤耦合理论 | 第71-73页 |
| 3.3.3 耦合镜 F 数的优化计算 | 第73-75页 |
| 3.3.4 基于光纤的相干测风雷达系统外差效率与光纤耦合效率的关系 | 第75-76页 |
| 3.4 本章小结 | 第76-77页 |
| 4. 星载相干测风激光雷达光机系统设计 | 第77-104页 |
| 4.1 收发光学系统设计 | 第77-95页 |
| 4.1.1 光学像差理论 | 第78页 |
| 4.1.2 望远镜光学初始结构的计算 | 第78-84页 |
| 4.1.3 望远镜的优化设计及公差分析 | 第84-87页 |
| 4.1.4 热效应对望远镜系统的影响 | 第87-91页 |
| 4.1.5 扩束器及光纤耦合镜设计 | 第91-94页 |
| 4.1.6 滞后角补偿器机理及设计 | 第94-95页 |
| 4.2 光机仿真设计 | 第95-102页 |
| 4.2.1 机械结构设计 | 第95-98页 |
| 4.2.2 光机系统仿真及参数估算 | 第98-101页 |
| 4.2.3 系统参数 | 第101-102页 |
| 4.3 本章小结 | 第102-104页 |
| 5. 基于 ICCD 的荧光光谱仪光机系统设计、优化及调试 | 第104-133页 |
| 5.1 激光诱导荧光雷达的技术原理 | 第104-109页 |
| 5.1.1 激发态光物理过程及荧光产生的机理 | 第104-107页 |
| 5.1.2 激光诱导荧光雷达的系统构成 | 第107-109页 |
| 5.2 荧光光谱仪的光学设计 | 第109-119页 |
| 5.2.1 主要的考量因素及结构选择 | 第109-110页 |
| 5.2.2 初始参数计算 | 第110-113页 |
| 5.2.3 系统光路构建及优化设计 | 第113-117页 |
| 5.2.4 预装光路搭建及结果验证 | 第117-119页 |
| 5.3 荧光光谱仪的机械结构设计及杂散光分析 | 第119-125页 |
| 5.3.1 机械结构及消二级滤光片设计 | 第119-122页 |
| 5.3.2 荧光光谱仪杂散光分析 | 第122-125页 |
| 5.4 荧光光谱仪装调及测量结果 | 第125-131页 |
| 5.4.1 荧光光谱仪器件的加工及系统装调 | 第125-127页 |
| 5.4.2 光谱定标 | 第127-130页 |
| 5.4.3 实验结果及评价 | 第130-131页 |
| 5.5 本章小结 | 第131-133页 |
| 结论 | 第133-135页 |
| 参考文献 | 第135-151页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第151-153页 |
| 致谢 | 第153-154页 |
| 作者简介 | 第154页 |
