1.064μm激光在海水中传输特性的研究.pdf

万方数据
激光在海水中传输特性的研究唬琇泳，林宏，艾青，梁琨马凡琇舶增，引言1激光技术我国从年起开展赤潮航空监测工作，根据赤潮海区的温度高于正常海水温度的特点，通过检测海水温度实现对赤潮的监测和预报，但是温度检测不能直接反映赤潮消长的信息，存在较大的预报误差¨。。机载海洋激光雷达可实现水下探测，通常选择蓝绿光为探测信号，由于生物藻类对蓝绿光具有强烈的吸收J采用波长激光作为探测光源，不仅可实现海水表层的红外温度测量，而且由于藻类对该波长的激0I064m限，导致目前对其水下探测能力的研究比较少。1064m光监测海洋赤潮的关键，也是本文中的研究内容。海水介质中各种成分对光场的作用，均可归结为它们对光场的衰减，表现为沿入射方向直线传输的光强度大小变化情况。光信号在水体介质中能量衰减的H有机物、浮游植物、碎屑对光的吸收。定义单色准直光在海水介质中通过路程为时，由吸收而引起辐射通dF=aFdr(m1)吸收系数。另一个是海水及海水中无机盐、溶解的有机物、浮游植物、碎屑对光的散射。定义单色准直光在海水介质中通过路程为时，由散射而引起辐射通量的损失籦浔壤凳齜。为海水的总散射系数。总衰减系数的定义是：总吸收系数c=a+b性因素对激光水下传输的影响不大，本文中不予考虑。海水的吸收特性海水的吸收系数是黄色物质、浮游植物、非色素悬]325年月10013806(2008)050502-03(gq-430074)摘要：为了实现激光雷达监测海洋赤潮的目的，采用红外激光能较好地反映藻类悬浮粒子密度等信息。分别就海水中水分子、浮游植物、黄色物质、悬浮颗粒与す獾奈蘸蜕⑸涮匦哉箍Q芯浚钪展菇．激光在08m10641xm关键词：大气与海洋光学；激光雷达；吸收；散射；海洋监测TN95898A，effectivelyne．基金项目：湖北省自然科学基金资助项目；国家八六三高技术研究发展计划资助项目作者简介：马泳，男，副教授，现主要从事激光雷达探测和激光通信的研究。2007-041020070927TechnologyWuhan鄍’1064tma琋October2008OptoelectronicsDepartmentEngineeringHuazhong：瑃琲琾，10641tm瓸simulationa08mlager痙．篴******@mailhusteduca
万方数据
}＼．麓而i／i(A)=a(A)+fiph(A)+a(A)+d(A)(1)WphYd素、黄色物质和非色素悬浮粒子对光的吸收作用。纯水450nm580nm002m“之间。纯水在附近吸收系数很大，吸收系数为左右。叶绿素具有能够大量反射近红外能量、吸收大部分的可见光波段能量的性质。故叶绿素在近红外波段的吸收很小，可忽略口】。黄色物质即海水中的可溶有色有机物质，海水黄[6]口，口，。狝fi(A)为光吸收谱的斜率，其值随波长及黄色物质的浓度的变化不大，与所用仪器、选取的波段范围001100172之间。研究中，取，ǎ琒取平均值‘。即：fi(A)=0243exp[0014(440A)]1与波长的关系。黄色物质在近红外波段的吸收系数非^(3)(1064)=39105in认为趋近于＜床捎．穖激光进行海洋探测时，可忽略黄色物质对光的吸收。非色素悬浮粒子