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新型静态偏振风成像干涉仪理论探测误差的分析与计算

刘宁 张淳民 王金婵 穆廷魁

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新型静态偏振风成像干涉仪理论探测误差的分析与计算

刘宁, 张淳民, 王金婵, 穆廷魁

The theoretical measurement error of a novel static polarization wind imaging interferometer

Liu Ning, Zhang Chun-Min, Wang Jin-Chan, Mu Ting-Kui
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  • 简述了新型静态偏振风成像干涉仪的原理,推导出一般情况下系统的Jones矩阵.在此基础上计算了系统中各偏振器件重要参数在非理想情况下对风速和温度探测结果的影响.利用计算机模拟对探测误差进行了分析,并按照系统精度要求从理论上提出了各重要参数的误差容限.该研究为新型静态偏振风成像干涉仪的研制、定标及后期数据处理提供了理论依据.
    The principle of a novel static polarization wind imaging interferometer is described, and the Jones matrix of the system is derived in general case. The theoretical measurement errors of the wind and temperature, introduced by some important parameter errors of all the polarization components in the system, is calculated and analyzed by computer simulation. The tolerances of the parameters are proposed according to accuracy of the system. The study provides a theoretical basis and practical guidance for the development, calibration and data post-processing of the novel static polarization wind imaging interferometer.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号:40537031)、国家高技术研究发展计划(批准号:2006AA12Z152)、国防基础科学研究计划(批准号:A1420080187)、国家自然科学基金(批准号:40875013,40375010,60278019)和陕西省科技攻关计划(批准号:2001K06-G12,2005K04-G18)资助的课题.
    [1]

    [1]Zhang C M, He J 2006 Opt. Express 14 12561

    [2]

    [2]Zhang C M, Zhao B C, Xiangli B 2004 Appl. Opt. 43 6090

    [3]

    [3]Zhang C M, Zhao B C, Xiangli B, Li Y C 2006 Optik 117 265

    [4]

    [4]Zhang C M, Xiangli B, Zhao B C 2004 J. Opt. A 6 815

    [5]

    [5]Zhang C M, Zhao B C, Xiangli B 2003 Opt. Commun. 227 221

    [6]

    [6]Zhang C M, Xiangli B, Zhao B C 2002 Opt. Commun. 203 21

    [7]

    [7]Zhang C M, Xiangli B, Zhao B C 2000 Proc. SPIE 4087 957

    [8]

    [8]Zhang C M, Zhao B C, Yuan Y, He J 2006 Proc. SPIE 6032 60320

    [9]

    [9]Zhang C M, Zhao B C, Yuan Z L, Huang W J 2009 J. Opt. A 11 085401

    [10]

    ]Ren W Y, Zhang C M, Mu T K 2009 Chin. Phys. Lett. 26 084209

    [11]

    ]Wu L, Zhang C M, Zhao B C 2007 Opt. Commun. 273 67

    [12]

    ]He J, Zhang C M, Zhang Q G 2007 Spectros. Spec. Anal. 27 423 (in Chinese) [贺健、张淳民、张庆国 2007 光谱学与光谱分析 27 423]

    [13]

    ]Ye J Y, Zhang C M, Zhao B C 2008 Acta Phys. Sin. 57 67 (in Chinese) [叶健勇、张淳民、赵葆常 2008 57 67]

    [14]

    ]Bu Z C, Zhang C M, Zhao B C, Zhu H C 2009 Acta Phys. Sin. 58 2415 (in Chinese) [步志超、张淳民、赵葆常、朱化春 2009 58 2415]

    [15]

    ]Shepherd G G, Gault W A, Miller D W, Pasturczyk Z, Johnston S F, Kosteniuk P R, Haslett J W, Kendall D J W, Wimperis J R 1985 Appl. Opt. 24 1571

    [16]

    ]Shepherd G G, Thullier G, Gault W A, Solheim B H, Hersom C, Alunni J M, Brun J F, Charlot P, Cogger L L, Desaulniers D L, Evans W F J, Gattinger R L, Girod F, Harvie D, Hum R H, Kendall D J W, Llewellyn E J, Lowe R P, Ohrt J, Pasternak F, Peillet O, Powell I, Rochon Y, Ward W E, Wiens R H, Wimperis J 1993 J. Geophys. Res. 98 10725

    [17]

    ]Gault W A, Brown S, Moise A, Liang D, Sellar G, Shepherd G G 1996 Appl. Opt. 35 2913

    [18]

    ]Gault W A, Shepherd G G 1983 Adv. Space Res. 2 111

    [19]

    ]Shepherd G G 1996 Appl. Opt. 35 2764

    [20]

    ]Rahnama P, Rochon Y J, McDade I C, Shepherd G G, Gault W A, Scott A 2006 J. Atmos. Ocean. Techn. 23 753

    [21]

    ]Bird J C, Liang F C, Solheim B H, Shepherd G G 1995 Meas. Sci. Technol. 6 1368

    [22]

    ]Wang L, Zhao B C, Zhang C M 2008 Acta Opt. Sin. 28 700(in Chinese)[汪丽、赵葆常、张淳民 2008 光学学报 28 700]

    [23]

    ]Kothiyal M P, Delisle C 1986 Opt. Acta 33 787

    [24]

    ]Liao Y B 2003 Polarization Optics (Beijing: Science Press) p57 (in Chinese) [廖延彪 2003 偏振光学 (北京:科学出版社)第57页]

    [25]

    ]Title A M, Ramsey H E 1980 Appl. Opt. 19 2046

    [26]

    ]Xu X F, Cai L Z, Meng F X, Dong G Y, Shen X X 2006 Opt. Lett. 31 1966

  • [1]

    [1]Zhang C M, He J 2006 Opt. Express 14 12561

    [2]

    [2]Zhang C M, Zhao B C, Xiangli B 2004 Appl. Opt. 43 6090

    [3]

    [3]Zhang C M, Zhao B C, Xiangli B, Li Y C 2006 Optik 117 265

    [4]

    [4]Zhang C M, Xiangli B, Zhao B C 2004 J. Opt. A 6 815

    [5]

    [5]Zhang C M, Zhao B C, Xiangli B 2003 Opt. Commun. 227 221

    [6]

    [6]Zhang C M, Xiangli B, Zhao B C 2002 Opt. Commun. 203 21

    [7]

    [7]Zhang C M, Xiangli B, Zhao B C 2000 Proc. SPIE 4087 957

    [8]

    [8]Zhang C M, Zhao B C, Yuan Y, He J 2006 Proc. SPIE 6032 60320

    [9]

    [9]Zhang C M, Zhao B C, Yuan Z L, Huang W J 2009 J. Opt. A 11 085401

    [10]

    ]Ren W Y, Zhang C M, Mu T K 2009 Chin. Phys. Lett. 26 084209

    [11]

    ]Wu L, Zhang C M, Zhao B C 2007 Opt. Commun. 273 67

    [12]

    ]He J, Zhang C M, Zhang Q G 2007 Spectros. Spec. Anal. 27 423 (in Chinese) [贺健、张淳民、张庆国 2007 光谱学与光谱分析 27 423]

    [13]

    ]Ye J Y, Zhang C M, Zhao B C 2008 Acta Phys. Sin. 57 67 (in Chinese) [叶健勇、张淳民、赵葆常 2008 57 67]

    [14]

    ]Bu Z C, Zhang C M, Zhao B C, Zhu H C 2009 Acta Phys. Sin. 58 2415 (in Chinese) [步志超、张淳民、赵葆常、朱化春 2009 58 2415]

    [15]

    ]Shepherd G G, Gault W A, Miller D W, Pasturczyk Z, Johnston S F, Kosteniuk P R, Haslett J W, Kendall D J W, Wimperis J R 1985 Appl. Opt. 24 1571

    [16]

    ]Shepherd G G, Thullier G, Gault W A, Solheim B H, Hersom C, Alunni J M, Brun J F, Charlot P, Cogger L L, Desaulniers D L, Evans W F J, Gattinger R L, Girod F, Harvie D, Hum R H, Kendall D J W, Llewellyn E J, Lowe R P, Ohrt J, Pasternak F, Peillet O, Powell I, Rochon Y, Ward W E, Wiens R H, Wimperis J 1993 J. Geophys. Res. 98 10725

    [17]

    ]Gault W A, Brown S, Moise A, Liang D, Sellar G, Shepherd G G 1996 Appl. Opt. 35 2913

    [18]

    ]Gault W A, Shepherd G G 1983 Adv. Space Res. 2 111

    [19]

    ]Shepherd G G 1996 Appl. Opt. 35 2764

    [20]

    ]Rahnama P, Rochon Y J, McDade I C, Shepherd G G, Gault W A, Scott A 2006 J. Atmos. Ocean. Techn. 23 753

    [21]

    ]Bird J C, Liang F C, Solheim B H, Shepherd G G 1995 Meas. Sci. Technol. 6 1368

    [22]

    ]Wang L, Zhao B C, Zhang C M 2008 Acta Opt. Sin. 28 700(in Chinese)[汪丽、赵葆常、张淳民 2008 光学学报 28 700]

    [23]

    ]Kothiyal M P, Delisle C 1986 Opt. Acta 33 787

    [24]

    ]Liao Y B 2003 Polarization Optics (Beijing: Science Press) p57 (in Chinese) [廖延彪 2003 偏振光学 (北京:科学出版社)第57页]

    [25]

    ]Title A M, Ramsey H E 1980 Appl. Opt. 19 2046

    [26]

    ]Xu X F, Cai L Z, Meng F X, Dong G Y, Shen X X 2006 Opt. Lett. 31 1966

  • [1] 陈子涵, 宋梦齐, 陈恒, 王志立. 双三角形相位光栅X射线干涉仪的条纹可见度.  , 2023, 72(14): 148701. doi: 10.7498/aps.72.20230461
    [2] 张亚飞, 冯玉涛, 傅頔, 畅晨光, 李娟, 白清兰, 胡炳樑. 基于分段边缘拟合的测风多普勒差分干涉仪成像热漂移监测方法.  , 2022, 71(8): 084201. doi: 10.7498/aps.71.20212086
    [3] 孙晨, 冯玉涛, 傅頔, 张亚飞, 李娟, 刘学斌. 多普勒差分干涉仪干涉图信噪比对相位不确定度研究.  , 2020, 69(1): 014202. doi: 10.7498/aps.69.20191179
    [4] 殷玉龙, 孙晓兵, 宋茂新, 陈卫, 陈斐楠. 分振幅型全Stokes同时偏振成像系统波片相位延迟误差分析.  , 2019, 68(2): 024203. doi: 10.7498/aps.68.20181553
    [5] 唐远河, 崔进, 郜海阳, 屈欧阳, 段晓东, 李存霞, 刘丽娜. 地基气辉成像干涉仪探测高层大气风场的定标研究.  , 2017, 66(13): 130601. doi: 10.7498/aps.66.130601
    [6] 钱鸿鹄, 孟炳寰, 袁银麟, 洪津, 张苗苗, 李双, 裘桢炜. 星载多角度偏振成像仪非偏通道全视场偏振效应测量及误差分析.  , 2017, 66(10): 100701. doi: 10.7498/aps.66.100701
    [7] 吕刚, 曹学成, 秦羽丰, 王林辉, 厉桂华, 高峰, 孙丰伟, 张红. 椭圆纳米盘中磁涡旋结构的方位角自旋波模式.  , 2015, 64(21): 217501. doi: 10.7498/aps.64.217501
    [8] 张宣妮, 张淳民, 艾晶晶. 四分束风成像偏振干涉仪信噪比的研究.  , 2013, 62(3): 030701. doi: 10.7498/aps.62.030701
    [9] 代海山, 张淳民, 穆廷魁. 宽场、消色差、温度补偿风成像干涉仪中次级条纹研究.  , 2012, 61(22): 224201. doi: 10.7498/aps.61.224201
    [10] 左林, 杨爱英, 周大伟, 孙雨南. 非线性偏振旋转中偏振控制器方位角的研究.  , 2012, 61(5): 054211. doi: 10.7498/aps.61.054211
    [11] 张宣妮, 张淳民. 静态偏振风成像干涉仪光传输特性和光通量改善.  , 2012, 61(10): 104210. doi: 10.7498/aps.61.104210
    [12] 朱化春, 张淳民. 偏振风成像干涉仪多波长探测理论研究.  , 2011, 60(7): 074211. doi: 10.7498/aps.60.074211
    [13] 张淳民, 刘宁, 吴福全. 偏振干涉成像光谱仪中格兰-泰勒棱镜全视场角透过率的分析与计算.  , 2010, 59(2): 949-957. doi: 10.7498/aps.59.949
    [14] 朱化春, 张淳民, 简小华. 新型风成像干涉仪温度补偿理论研究.  , 2010, 59(2): 893-898. doi: 10.7498/aps.59.893
    [15] 张淳民, 朱兰艳. 新型偏振风成像干涉仪中偏振化方向对调制度和干涉强度的影响研究.  , 2010, 59(2): 989-997. doi: 10.7498/aps.59.989
    [16] 王金婵, 张淳民, 赵葆常, 刘宁. 静态偏振风成像干涉仪中光在四面角锥棱镜中的传播规律研究.  , 2010, 59(3): 1625-1631. doi: 10.7498/aps.59.1625
    [17] 步志超, 张淳民, 赵葆常, 朱化春. 大视场消色差温度补偿型风成像干涉仪调制度的分析与计算.  , 2009, 58(4): 2415-2422. doi: 10.7498/aps.58.2415
    [18] 阮 锴, 张淳民, 赵葆常. 高层大气风场探测改型大光程差Sagnac干涉仪全视场角光程差与横向剪切量的精确计算.  , 2008, 57(9): 5435-5441. doi: 10.7498/aps.57.5435
    [19] 黄显高, 徐健学, 黄伟, 朱甫臣. 混沌系统的时间延迟同步误差分析.  , 2001, 50(12): 2296-2302. doi: 10.7498/aps.50.2296
    [20] 贺智勇, 李祖玉, 靳根明, 段利敏, 戴光曦, 吴和宇, 张保国, 文万信, 漆玉金, 罗清政. 核核碰撞中不稳定轻核的方位角各向异性发射.  , 1996, 45(9): 1438-1443. doi: 10.7498/aps.45.1438
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-08-06
  • 修回日期:  2009-12-03
  • 刊出日期:  2010-03-05

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