science >> Wetenschap >  >> Fysica

Onderzoekers ontwikkelen oceaanlidar met dubbele golflengte voor oceaandetectie

Krediet:CC0 Publiek Domein

Informatieprofielen over de oceaanwaterkolom zijn essentieel voor oceaanonderzoek. Momenteel, waterkolomprofielen worden meestal verkregen door oceaanlidar-instrumenten, inclusief ruimtevaart, lidar in de lucht en aan boord.

De meeste lidar-instrumenten zijn uitgerust met een 532 nm laser; echter, blauwe golflengte dringt meer door voor detectie van open oceaan.

Een onderzoeksteam van het Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOFM) van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een nieuwe, in de lucht zwevende dual-wavelength ocean lidar (DWOL) ontwikkeld, uitgerust met lasers van 53 nm en 486 nm die tegelijkertijd kunnen werken. De studie is gepubliceerd in Teledetectie .

Dit instrument is ontworpen om de prestaties van 486 en 532 nm lasers in een enkel detectiegebied te vergelijken en om een ​​referentie te bieden voor toekomstig ruimtelijk oceanisch lidar (SBOL) ontwerp.

De onderzoekers optimaliseerden de lasergolflengten van het DWOL-systeem om het compatibel te maken met kustwater en open oceaanwater. De verticale profielen van terugkerende signalen van een diepte van ongeveer 100 m werden verkregen met het nieuw ontworpen 486 nm-kanaal.

Ze voerden een experiment aan boord uit in de Zuid-Chinese Zee. De resultaten toonden aan dat voor een accumulatie van 500 frames, het 486 nm-kanaal verkregen volumeprofielen vanaf een diepte van ongeveer 100 m. In tegenstelling tot, de verticale profielen verkregen door het 532 nm-kanaal bereikten slechts een diepte van 75 m, wat ongeveer 25% minder was dan dat van het 486 nm-kanaal in hetzelfde detectiegebied.

Bij de gegevensverwerking, ze hebben de lidar-dempingscoëfficiënt α (z) van de DWOL-gegevens omgekeerd; resultaten toonden aan dat de maximale waarde van α(z) varieerde van 40 tot 80 m, wat consistent was met de chlorofylverstrooiingslaag (CSL) distributie gemeten door het instrument aan boord. Aanvullend, α486(z) afgenomen voor dieptes van meer dan 80 m, wat aangeeft dat de 486 nm-laser mogelijk de hele CSL zou kunnen binnendringen.