使用具有较大动态测量范围的单光子水下激光雷达对光束衰减系数进行全日概况分析

科学领域:

• 海洋光学 海洋光学
• 遥感技术是远程传感技术.
• 光子学是指光子学的使用方法.

背景情况:

• 水下激光雷达系统面临海空界面干扰和太阳辐射噪音的挑战.
• 单光子探测器的高灵敏度使白天运行和近场测量变得复杂.

研究的目的:

• 开发一个紧的水下激光雷达系统,以提高水光属性测量的精度.
• 克服太阳能噪声的局限性,提高激光雷达系统的动态范围.

主要方法:

• 采用单光子检测技术,以提高信号噪声比.
• 优化了激光雷达和接收器,以抑制太阳辐射噪音.
• 实施了双望远镜结构,以扩大动态测量范围 (>70 dB).
• 使用蒙特卡洛模拟来将光束衰减系数 (c) 与激光雷达衰减系数 (K_lidar) 相对应.

主要成果:

• 成功消除了来自海空接口的干扰.
• 证明有效地抑制太阳辐射噪声.
• 实现了扩展的动态测量范围,这对于各种水条件至关重要.
• 从激光雷达数据 (K_lidar) 中检索光束衰减系数 (c) 的可靠方法.

结论:

• 开发的水下激光雷达系统对于精确的水光属性测量是有效的.
• 该系统显示了诸如地下有机碳颗粒物 (POC) 评估等应用的巨大潜力.
• 这项技术提升了海洋环境的现场和遥感能力.