【摘 要】
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海水体粘滞系数的测量对于理解海洋的物理特性有着重要的意义。基于受激布里渊散射（Stimulated Brillouin Scattering,SBS）的激光雷达具有高信噪比、调频测量、抗干扰性能好等优点,可以快速大面积地获取海洋垂直空间体粘滞系数信息。然而要实现这一目标,必须从理论和实验上建立包括海水特征参数（温度、盐度和压强）和受激布里渊散射光谱特性参数在内的海水体粘滞系数反演模型,以适应实际遥
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海水体粘滞系数的测量对于理解海洋的物理特性有着重要的意义。基于受激布里渊散射（Stimulated Brillouin Scattering,SBS）的激光雷达具有高信噪比、调频测量、抗干扰性能好等优点,可以快速大面积地获取海洋垂直空间体粘滞系数信息。然而要实现这一目标,必须从理论和实验上建立包括海水特征参数（温度、盐度和压强）和受激布里渊散射光谱特性参数在内的海水体粘滞系数反演模型,以适应实际遥感测量中实时性与准确性的要求。本文首先对布里渊散射的物理过程进行了分析,建立了海水体粘滞系数关于海洋环境参数,如温度、盐度、压强以及受激布里渊散射光谱特征参数的反演模型。在此基础上,利用基于法布里帕罗标准具（FPE）与ICCD相结合的SBS激光雷达系统,对海水体粘滞系数进行了实验测量;并提出一种从SBS光谱快速提取受激布里渊线宽、频移的高精度数据处理方法。最后分别测量了纯水与32.5‰的模拟海水,在15℃到30℃区间下的受激布里渊频移、线宽和海水体粘滞系数。研究结果表明,利用本文提出的FPE与ICCD相结合的激光雷达系统,并结合海水体粘滞系数反演模型,实现了体粘滞系数的高精度测量。通过分析数值模拟与实验结果,发现温度对受激布里渊散射线宽、频移以及海水体粘滞系数的影响最大,其次为盐度,压强的影响最小。本文研究结果为SBS激光雷达海洋环境参数遥感探测提供了理论和实验支撑。
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