瑞利信标非等晕性误差测量试验研究

人造信标为自适应光学大气湍流校正提供信标光源，在天文望远镜、激光传输领域可发挥重要作用，但也存在着一些无法克服的局限性，非等晕性误差就是其一。世界各国对非等晕性误差开展了大量的理论研究工作，但鲜有实际测量试验的公开报道。提出了非等晕性误差的测量方法，详细介绍了自主研发的人造信标非等晕性误差测量系统，采用两路高灵敏度EMCCD构成哈特曼波前传感器同时测量瑞利信标回光波前与自然星回光波前，分别开展了8—18km高度瑞利信标聚焦非等晕性误差测量试验、12km信标高度0～100μrad偏角瑞利信标非等晕性误差测量试验，并获取了较为准确的测试结果。

全固态腔外和频589nm钠信标激光器

钠信标和瑞利信标是目前科学家们仅能采用的两种人造激光信标，而其中钠信标相比瑞利信标高度更高、斜程误差更小，更适合用于人造激光信标，将会在天文观测中得到应用。因此研制钠信标光源对于自适应光学校正具有重要的意义。由于钠原子吸收特性，钠信标光源的中心波长必须与钠原子的D2a吸收线（589．159nm）对准，且激光线宽小于3GHz，因此突破大功率钠信标光源技术面临诸多困难与挑战。

利用激光雷达测量湍流强度廓线的研究

介绍了一种新颖的利用激光雷达测量湍流廓线的原理,通过对经过分层大气湍流的光束波面误差的测量,获取各分层大气湍流的相干长度,据此利用一定的算法反演湍流强度廓线。通过大量的实验,验证了通过测量波面误差获得大气折射率结构常数这种方法的可行性．提出了在一定近似条件下利用平面波积分方程的递推算法反演大气折射率结构常数,获得了较为满意的相似度,并且与球面波算法进行了比较,分析了各自的反演效果。

圆顶视宁度对激光大气探测的影响

通过实验研究了圆顶视宁度对激光大气探测的影响,利用主动式差分像运动法分析得到了激光导星光斑半径大小与室内外温差存在线性关系,定量给出了圆顶视宁度对大气相干长度测量的影响.

湍流廓线激光雷达的研制

对采用光波波段测量大气湍流强度廓线的湍流廓线激光雷达进行了研究。利用焦点附近的大气瑞利后向散射作为测量信标测量湍流信息,当聚焦高度不同时,可以测得不同高度的整层信息,从而可以得到一系列高度的整层湍流信息,最后通过算法得到分层的大气湍流廓线。介绍了湍流廓线激光雷达系统的组成原理和系统结构,采用像增强器的控制系统使得系统的有效测试距离达到15 km;通过与传统测量方法的对比,得出了可以作为湍流强度廓线测量工具的结论。最后展望了该系统的应用前景。