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APD探测器的性能对激光雷达反演CO2浓度误差影响研究

左维康 朱亚丹 邱敏 刘继桥 陈卫标

左维康, 朱亚丹, 邱敏, 刘继桥, 陈卫标. APD探测器的性能对激光雷达反演CO2浓度误差影响研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 406002-0406002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0406002
引用本文: 左维康, 朱亚丹, 邱敏, 刘继桥, 陈卫标. APD探测器的性能对激光雷达反演CO2浓度误差影响研究[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 406002-0406002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0406002
Zuo Weikang, Zhu Yadan, Qiu Min, Liu Jiqiao, Chen Weibiao. Influence of performances of APD detector on CO2 concentration error retrieved by lidar measurement[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 406002-0406002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0406002
Citation: Zuo Weikang, Zhu Yadan, Qiu Min, Liu Jiqiao, Chen Weibiao. Influence of performances of APD detector on CO2 concentration error retrieved by lidar measurement[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 406002-0406002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0406002

APD探测器的性能对激光雷达反演CO2浓度误差影响研究

doi: 10.3788/IRLA201847.0406002
基金项目: 

民用航天项目(1105231-CAO)

详细信息
    作者简介:

    左维康(1991-),男,硕士生,主要从事激光雷达技术方面的研究。Email:graham@hust.edu.cn

    通讯作者: 刘继桥(1978-),男,研究员,硕士生导师,主要从事激光雷达技术方面的研究。Email:x_qiao@siom.ac.cn
  • 中图分类号: TN958.98

Influence of performances of APD detector on CO2 concentration error retrieved by lidar measurement

  • 摘要: 星载积分路径差分吸收(IPDA)激光雷达是全天时全球范围内探测CO2浓度的一种有效的方法,而作为接收系统关键元件的光电探测器对激光雷达系统性能有着较大的影响。雪崩光电二极管(APD)有着较大的动态范围与高的响应度,因此它在星载激光雷达中广泛应用。介绍了IPDA激光雷达和APD探测器的工作原理,并根据实际工作条件,测试了一款APD探测单元的响应度、动态范围、不同光功率下的信噪比等主要性能参数,分析了这些性能参数对星载激光雷达CO2浓度的反演带来的影响。结果表明,在CO2浓度为400 ppm(1 ppm=10-6),吸收波段信号的探测器输出电压在280~980 mV范围内时,APD探测器本身的非线性和噪声造成的误差小于0.8 ppm。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-08
  • 修回日期:  2017-12-03
  • 刊出日期:  2018-04-25

APD探测器的性能对激光雷达反演CO2浓度误差影响研究

doi: 10.3788/IRLA201847.0406002
    作者简介:

    左维康(1991-),男,硕士生,主要从事激光雷达技术方面的研究。Email:graham@hust.edu.cn

    通讯作者: 刘继桥(1978-),男,研究员,硕士生导师,主要从事激光雷达技术方面的研究。Email:x_qiao@siom.ac.cn
基金项目:

民用航天项目(1105231-CAO)

  • 中图分类号: TN958.98

摘要: 星载积分路径差分吸收(IPDA)激光雷达是全天时全球范围内探测CO2浓度的一种有效的方法,而作为接收系统关键元件的光电探测器对激光雷达系统性能有着较大的影响。雪崩光电二极管(APD)有着较大的动态范围与高的响应度,因此它在星载激光雷达中广泛应用。介绍了IPDA激光雷达和APD探测器的工作原理,并根据实际工作条件,测试了一款APD探测单元的响应度、动态范围、不同光功率下的信噪比等主要性能参数,分析了这些性能参数对星载激光雷达CO2浓度的反演带来的影响。结果表明,在CO2浓度为400 ppm(1 ppm=10-6),吸收波段信号的探测器输出电压在280~980 mV范围内时,APD探测器本身的非线性和噪声造成的误差小于0.8 ppm。

English Abstract

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