多普勒差分干涉仪干涉图信噪比对相位不确定度研究

作     者：孙晨 冯玉涛 傅頔 张亚飞 李娟 刘学斌 Sun Chen;Feng Yu-Tao;Fu Di;Zhang Ya-Fei;Li Juan;Liu Xue-Bin

作者机构：中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术重点实验室西安710119 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2020年第69卷第1期

页      面：234-241页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:41005019) 中国科学院西部青年学者(批准号:XAB 2016A07) 陕西省自然科学基础研究计划(批准号:2019JQ-931)资助的项目 

主　　题：相位反演 多普勒差分干涉仪 大气风场探测 光子噪声 

摘      要：多普勒差分干涉仪通过测量干涉图相位变化反演大气风速.干涉图信噪比是工程应用中影响测风干涉仪相位反演精度的核心指标之一,基于观测数据分析多普勒差分干涉仪中相位不确定度与干涉图信噪比之间的定量关系建立解析模型,对仪器设计、性能评价及风场数据应用具有重要意义.本文基于傅里叶变换光谱学噪声传递理论和多普勒差分干涉仪相位反演模型,建立干涉图信噪比与相位不确定度传递的理论模型.利用多组不同信噪比仿真及实验实测数据,将相位反演模型计算的统计结果与本文提出的理论模型分析结果进行比较验证,结果表明,多组实验数据平均残差小于0.07 mrad,两者的一致性较好,建立的模型为多普勒差分干涉仪效能评估、干涉仪设计优化提供理论依据.