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Rayleigh多普勒测风激光雷达
亚洲首次完成5-40km高度的测风激光雷达,在Optics Express报道。继NASA之后,第2台实现平流层风场观测的车载激光雷达。北卡物理系主任G. D. Boreman评价 “亚洲首次,中高层风场观测结果全球罕见,令人瞩目。”德国莱布尼茨大气物理研究所所长F. J. Lübken评价“当今世界,仅有的几个平流层风场测量之一”。
量子频率上转换激光雷达
国际上首次论证基于单光子频率上转换技术的全光纤激光雷达,将1550nm的探测信噪比提高了3个数量级,并不受白天天空背景影响,在Optics Letters报道。该激光雷达人眼安全、量子效率高、结构紧凑、防振性能优越、对环境变换不敏感,尤其适合在机载、舰载、星载等特殊平台运行。
Rayleigh-Brillouin测温激光雷达
完成15-60km高度风场、温度探测的激光雷达,在Optics Express报道。为了弥补18-36km高度“积分法瑞利测温激光雷达”受气溶胶污染、“转动拉曼测温激光雷达”散射系数低的原理缺陷,首次通过高光谱分辨技术测量大气瑞利谱线,获得的大气温度廓线。通过温度补偿,提高了平流层风场探测精度。
超快飞秒激光雷达
国际上首次论证色散傅里叶变换飞秒激光雷达,在Optics Letters报道。被美国Los Alamos国家实验室、Lawrence Livermore国家实验室、加州大学国防安全实验室采用并称作“夏-张”方法,被MIT同行在Nature子刊引用。
Mie散射激光雷达
建立532nm、1064nm、1550nm激光雷达,研究对流层大气成分、米散射退偏振现象、大气消光系数、大气色散现象。拥有世界一流的风、温、压、能见度、天空背景亮度等在线监测系统。在航空航天、科学研究、气象服务、风能发电等领域有着广泛的应用。
超导双频测风激光雷达
首次实现超导双频多普勒测风激光雷达,刷新了最高距离分辨率世界记录。采用单激光器、单腔标准具和单像素探测器实现双边缘高灵敏度测风,具有最精简的光学结构。该成果被美国光学协会和美国科学促进会专题报道。
相干测风激光雷达
基于时分复用技术,首次实现同时观测风速和大气退偏振比的全光纤相干多普勒激光雷达。在100uJ脉冲能量下实现水平6 km探测距离,并实现大气边界层内风场的昼夜连续观测,该成果发表在Optics Express上。
偏振激光雷达
国际上首次论证超导偏振激光雷达,可分辨城市气溶胶特征。在全光纤系统下,利用时分复用技术,采用单通道超导探测器探测得到两路不同偏振态的信号,消除了传统探测因探测效率不同引起的误差。
分布式光纤传感
基于单光子上转换探测器和扫描FP干涉仪,成功论证直接探测BOTDR。该技术可实现远距离、高时间空间分辨率和高精度的光纤内温度分布和应力分布探测,探测能力达到世界顶尖水平。