专利名称：范围成像激光雷达的制作方法
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图Ia图解说明范围成像激光雷达系统的第一方面的第一实施例集合；图Ib图解说明光束的第一实施例的横向横截面；图Ic图解说明光束的第二实施例的横向横截面；图Id图解说明范围成像激光雷达系统的法布里-珀罗干涉仪的第二方面；图2图解说明来自经完全照射法布里-珀罗标准具的条纹的半色调图像；图3图解说明来自交互作用区的经散射光的图像与输入到图Ia中所图解说明的范围成像激光雷达系统的第一方面的法布里-珀罗干涉仪的相关联参考束的合成物的实例；图4图解说明从图Ia中所图解说明的范围成像激光雷达系统的第一方面的法布里-珀罗干涉仪输出且输入到所述第一方面的相关联检测系统的条纹图案的图像的实例， 所述检测系统处理图3中所图解说明的图像；图fe图解说明图4中所图解说明的条纹图案的信号强度随图像距离而变的曲线图；图恥图解说明信号强度随从激光雷达系统到交互作用区的范围而变的曲线图， 其对应于图fe中所图解说明的曲线图；图6图解说明范围成像激光雷达系统的法布里-珀罗干涉仪的第三方面；图7a及图7b图解说明对来自法布里-珀罗干涉仪的条纹图案进行操作的圆形图像压缩过程；图8图解说明与圆形装箱过程相关联的感兴趣圆形条纹图案及区集合的图像；图9a图解说明圆形装箱过程的第一方面的流程图；图9b图解说明图9a中所图解说明的圆形装箱过程的第一方面的替代决策框；图10图解说明圆形装箱过程的第二方面的流程图；图Ila图解说明来自法布里-珀罗标准具的条纹集合的强度分布的径向横截面；图lib图解说明来自与不同速度相关联的两个经散射信号的来自法布里-珀罗标准具的条纹；图Ilc图解说明与由法布里-珀罗标准具处理的散射信号通道相关联的条纹，其中所述条纹包括气溶胶(米氏)、分子(瑞利)及背景信号分量；图12图解说明用于依据来自法布里-珀罗干涉仪的信号确定大气测量的数据分析过程的框图；图13图解说明法布里-珀罗干涉仪的周期透射函数；图14图解说明范围成像激光雷达系统的各种方面的框图；图15图解说明包封法布里-珀罗标准具的热室组合件的分解图；图16图解说明并入于图15中所图解说明的热室组合件中的核心组合件的第一分解图；图17图解说明并入于图15中所图解说明的热室组合件中的核心组合件的第二分解图；图18图解说明并入于图15中所图解说明的热室组合件中的核心组合件的第三分解图；图19图解说明用于借助范围成像激光雷达系统确定所测量空气数据产物的过程的流程图；图20图解说明用于借助范围成像激光雷达系统确定所导出空气数据产物的过程的流程图；图21图解说明用于使用范围成像激光雷达系统确定大气测量的过程的流程图；图22图解说明范围成像激光雷达系统的第一方面的第二实施例，其并入有不具有相关联准直透镜的法布里-珀罗干涉仪；图23图解说明范围成像激光雷达系统的第二方面的实施例，其并入有相关联检测系统的第二方面，其适合于确定不取决于相对风速度的大气测量；图Ma图解说明范围成像激光雷达系统的相关联检测系统的第三方面的第一实施例；图Mb图解说明用于图Ma中所图解说明的实施例中的数字微反射镜装置(DVD) 的平面图；图25图解说明数字微反射镜装置的像素元件；图沈图解说明数字微反射镜装置的两个邻近像素元件，每一元件处于不同的像素反射镜旋转状态中；图27图解说明关于图Ila的强度分布的速度的偏导数；图观图解说明关于图Ila的强度分布的温度的偏导数；图四图解说明经编程以采集相关联互补气溶胶信号分量的数字微反射镜装置的互补反射图案集合；图30图解说明经编程以采集相关联互补分子信号分量的数字微反射镜装置的互补反射图案集合；图31图解说明经编程以采集相关联互补速度信号分量的数字微反射镜装置的互补反射图案集合；图32图解说明经编程以采集相关联互补温度信号分量的数字微反射镜装置的互补反射图案集合；图33图解说明经编程以采集相关联互补背景信号分量的数字微反射镜装置的互补反射图案集合；图3 到3 分别图解说明穿过图四到图33中所图解说明的互补反射图案的径向横截面；图35如同在图27中针对区分相关联互补反射图案的互补分量的速度阈值的第一值而图解说明图Ila的强度分布关于速度的偏导数，其上叠加有经编程以采集相关联互补速度信号分量的数字微反射镜装置的第一相关联互补反射图案集合的对应径向横截面；图36如同在图27中针对区分相关联互补反射图案的互补分量的速度阈值的第二值而图解说明图Ila的强度分布关于速度的偏导数，其上叠加有经编程以采集相关联互补速度信号分量的数字微反射镜装置的第二相关联互补反射图案集合的对应径向横截面；图37图解说明蒙特-卡罗模拟过程的流程图；图38图解说明来自蒙特-卡罗模拟的结果，其用以优化与用以编程用于采集用以依据从法布里-珀罗干涉仪输出的条纹图案确定大气测量的信号的数字微反射镜装置的互补反射图案相关联的参数；图39图解说明遗传算法过程的流程图；图40图解说明穿过第一互补反射图案替代集合的径向横截面的合成物；图41图解说明穿过第二互补反射图案替代集合的径向横截面的合成物；图42图解说明范围成像激光雷达系统的相关联检测系统的第三方面的第二实施例；图43图解说明范围成像激光雷达系统的第三方面的实施例；图44图解说明范围成像激光雷达系统的第四方面的实施例；图45图解说明范围成像激光雷达系统的第五方面的实施例；图46图解说明范围成像激光雷达系统的第六方面的实施例；图47图解说明范围成像激光雷达系统的第七方面的实施例；图48图解说明由图46中所图解说明的范围成像激光雷达系统的第六方面产生的多个条纹图案的第一方面；图49图解说明由图46中所图解说明的范围成像激光雷达系统的第六方面产生的多个条纹图案的第二方面；图50a图解说明范围成像激光雷达系统的第八方面的第一实施例，其并入有相关联掩模系统的第一方面及相关联检测系统的第一方面；图50b图解说明与图50a中所图解说明的范围成像激光雷达系统相关联的经扩充参考光束的横向横截面；图50c图解说明在穿过与图50a中所图解说明的范围成像激光雷达系统相关联的掩模之后的经扩充参考光束的横向横截面；图50d图解说明由图50a中所图解说明的范围成像激光雷达系统的法布里-珀罗干涉仪在从其移除相关联法布里-珀罗标准具的情况下将产生的图像，其对应于进入法布里-珀罗干涉仪的光信号的图像；图50e图解说明来自图50a中所图解说明的范围成像激光雷达系统的法布里-珀罗干涉仪的图像；图51a图解说明在穿过与由用于处理来自多个相关联感兴趣的光信号的范围成像激光雷达系统的第八方面的第一变化形式产生的多个条纹图案的第一方面相关联的掩模之后的经扩充参考光束的横向横截面；图51b图解说明来自范围成像激光雷达系统的法布里-珀罗干涉仪的与图51a中所图解说明的图像相关联的图像；图52a图解说明在穿过与由用于处理来自多个相关联感兴趣的光信号的范围成像激光雷达系统的第八方面的第二变化形式产生的多个条纹图案的第二方面相关联的掩模之后的经扩充参考光束的横向横截面；图52b图解说明来自范围成像激光雷达系统的法布里-珀罗干涉仪的与图52a中所图解说明的图像相关联的图像；图53a图解说明在穿过与由用于处理来自多个相关联感兴趣的光信号的范围成像激光雷达系统的第八方面的第三变化形式产生的多个条纹图案的第三方面相关联的掩模之后的经扩充参考光束的横向横截面；图5 图解说明来自范围成像激光雷达系统的法布里-珀罗干涉仪的与图53a中所图解说明的图像相关联的图像；图Ma图解说明范围成像激光雷达系统的第八方面的第二实施例，其并入有相关联掩模系统的第一方面及相关联检测系统的第三方面；图54b到5 图解说明与范围成像激光雷达系统的第八方面的第二实施例相关联的各种图像，其对应于第八方面的第一实施例的图50d到50g的对应图像；图55a到55e图解说明范围成像激光雷达系统的第八方面的第三实施例，其并入有相关联掩模系统的第二方面及相关联检测系统的第三方面；图56图解说明范围成像激光雷达系统的各种应用；图57图解说明与风力涡轮机协作的范围成像激光雷达系统的第一实施例；且图58图解说明与风力涡轮机协作的范围成像激光雷达系统的第一实施例。
具体实施例方式参考图la，根据第一方面，范围成像激光雷达系统IOUOi并入有实现产生至少实质上单色光14的光源12，光14穿过相关联源光学器件20并由其作为光束18投射到大气 16中。举例来说，源光学器件20可包括透镜组合件20’，透镜组合件20’实现光束18的宽度及发散度以及其相关联束腰的适合位置，以便照射大气16内可由范围成像激光雷达系统IOUOi检测的交互作用区22，其中交互作用区22内的束宽度确立范围成像激光雷达系统IOUOi的相关联横向空间分辨率极限。举例来说，参考图lb，源光学器件20可经配置以便实现(举例来说)圆形或椭圆形横截面的具有有限宽度w及深度d的笔状光束18’，以便限制相关联交互作用区22的相关联宽度w及深度d。作为另一实例，参考图lc，源光学器件20可经配置以便实现片状光束18” -举例来说，使用包括圆柱形光学器件一具有有限深度d但经扩展宽度W-的源光学器件20，举例来说，以便实现具有对应经扩展宽度w的相关联交互作用区22，以便实现探测大气16的扩展的区。接收器光学器件M集合(举例来说，从光束18横向偏移的望远镜M’)实现将光束18的一部分成像到中间图像平面沈上，以便实现光束18内的体积元素观与中间图像平面沈中的对应相关联区或点30的一对一映射。更特定来说，光束18照射交互作用区22 内的大气16的分子16’或气溶胶16”或者其组合，所述分子或气溶胶或者其组合又散射光束18的单色光14。接收器光学器件M的视场34内的所得经散射光32由其收集且被成像到中间图像平面26上。接收器光学器件M从光束18横向偏移且指向光束18，使得接收器光学器件M的光学轴36相对于光束18的光学轴38倾斜成相关联视差角θ。因此，光束18的成像到中间图像平面沈上的对应区或点30上的每一体积元素观对应于从中间图像平面沈到光束18的光学轴38上与对应体积元素观相关联的点40的不同标称范围R。 因此，中间图像平面沈上对应于接收器光学器件M的视场34内的光束18的体积元素观的每一区或点30对应于一不同标称范围R。因此，中间图像平面沈中的中间图像42的不同区或点30对应于到光束18的不同标称范围R，且因此对应于到其在交互作用区22内的相关联体积元素观的不同标称范围R。举例来说，如图Ia中所图解说明，接收器光学器件 24的视场34内的光束18的位于距中间图像平面沈最近标称范围Ι ΜΙΝ处的最近体积元素 28. 1在中间图像平面沈上成像为对应第一区或点30. 1，且接收器光学器件M的视场34 内的光束18的位于距中间图像平面沈最远标称范围Rmax处的最远体积元素28. 2在中间图像平面沈上成像为对应第二区或点30. 2。此外，来自不同体积元素观的经散射光32以相对于中间图像平面26的对应不同入射角成像到其上。到交互作用区22的范围R由相关联光束18及对应接收器光学器件M的几何形状界定。接收器光学器件M可在到光束18 的多个不同范围中的一者内对焦，使得对于光束18的未对焦的体积元素观，其在中间图像平面沈中的对应图像(即，中间图像平面沈上的对应区或点30)将是未聚焦的且因此为模糊的。在特定应用需要或必需的情况下，可任选地借助相关联经散射光32的相关联时间范围选通或范围解析成像来进一步解析交互作用区22内的范围R。范围成像激光雷达系统IOUOi进一步包括具有输入焦平面44. 1及输出焦平面 44. 2的法布里-珀罗干涉仪44。输入焦平面44. 1与中间图像平面沈并置以便从其接收经散射光32，经散射光32接着由法布里-珀罗干涉仪44处理且被成像到位于输出焦平面 44. 2处的检测系统46上。在输入焦平面44. 1与输出焦平面44. 2之间，法布里-珀罗干涉仪44包括沿着相关联共同光学轴53间隔开的准直透镜48、法布里-珀罗标准具50及成像光学器件52，其中输入焦平面44. 1为准直透镜48的焦平面，输出焦平面44. 2为成像光学器件52的焦平面，且在输入焦平面44. 1处进入准直透镜48的经散射光32由准直透镜 48实质上准直，接着由法布里-珀罗标准具50处理，且最终由成像光学器件52成像到检测系统46上。法布里-珀罗干涉仪44的法布里-珀罗标准具50包括彼此平行且由固定间隙58分离的第一部分反射表面M及第二部分反射表面56。经散射光32穿过法布里-珀罗标准具50的角度取决于经散射光32的光学频率以及间隙58的长度，从而在法布里-珀罗干涉仪44的输出焦平面44. 2中产生相关联散射条纹图案60，其包括多个同心弧形条纹 62’ -也称为海丁格条纹，举例来说，如图2中针对经完全照射的法布里-珀罗干涉仪44 所图解说明。散射条纹图案60被成像到检测系统46上，检测系统46响应于所述图案而产生多个散射电子图像信号64，所述信号接着如下文中所描述由相关联数据处理器66处理以便依据散射条纹图案60中的信息产生对应大气数据68集合。举例来说，在一个实施例中，法布里-珀罗标准具50包括一对平面光学窗70-举例来说，由光学玻璃或熔融石英构造而成一经对准而彼此平行且面向彼此并由间隙58彼此间隔开，其中(举例来说)，第一部分反射表面M及第二部分反射表面56—例如部分镀银表面或其它部分反射表面一在平面光学窗70的单独面向表面上。或者，第一部分反射表面M及第二部分反射表面56可在平面光学窗70的外侧相对面上，或者第一部分反射表面讨及第二部分反射表面56中的一者可在平面光学窗70中的一者的内部面向表面上，且第一部分反射表面M及第二部分反射表面56中的另一者可在平面光学窗70中的另一者的外部面向表面上。在一个实施例中，间隙58为实质上固定的，而在其它实施例中，间隙58 可(举例来说)使用响应于与数据处理器66操作地相关联或为其一部分的控制器72的标准具控制致动器74而移动(例如，调整)，以便实现可调谐法布里-珀罗标准具50。参考图ld，或者，法布里-珀罗标准具50可包括固体光学元件76—举例来说， 由光学玻璃或熔融石英构造而成一具有包括第一部分反射表面M及第二部分反射表面 56的平面平行面78，所述第一及第二部分反射表面由构成固体光学元件76的长度的间隙 58. 1分离。参考图2，对于经完全照射的法布里-珀罗标准具50，所得的相关联圆形条纹图案 80呈以成像光学器件52的光学轴53为中心的闭合同心圆形图案80’的形式。举例来说， 图2中针对已由包括气溶胶及分子两者的介质进行源热展宽的相关联经散射光信号32’图解说明典型的圆形条纹图案80。从分子散射的光散布在图2中的圆形条纹图案80的阴影区上，且从重的缓慢移动的气溶胶散射的光含在窄的白色环中。相关联大气状态变量以不同方式影响圆形条纹图案80。风诱发的多普勒移位改变所述环的直径，且确定多普勒移位的常数取决于温度。大气(分子)温度影响分子环的宽度。在图2中，气溶胶密度控制窄的白色环的强度，且分子密度增加阴影区的亮度。因此，可直接依据圆形条纹图案80确定风速度、密度及温度。举例来说，参考图3，针对具有0. 1厘米(cm)的束半径及0. 05毫弧度的发散半角的光束18且针对具有2. 5厘米的孔径半径及15cm的焦距、与光束18分离35cm的接收器光学器件M (针对此，在接收器光学器件M的视场34内到光束18的范围R介于分别从到最近体积元素28. 1的Rmin = 8米至到最远体积元素28. 2的Rmax = 500米的范围内，其中接收器光学器件M在最远体积元素28. 2处聚焦)图解说明中间图像平面沈中的经模拟图像。因此，如图3中所图解说明，中间图像平面沈中对应于最远体积元素28. 2的第二区或点30. 2是最锐聚焦的，且中间图像平面沈中对应于最近体积元素28. 1的第一区或点30. 1 是最模糊的，其中模糊量及因此中间图像平面26中所述第一区或点与第二区或点之间的区或点30的相关联大小随从第二区或点30. 2到第一区或点30. 1的对应相关联标称范围 R的减小而增加，借此赋予光束18的交互作用区22的相关联中间图像42楔形轮廓。在不存在法布里-珀罗标准具50的情况下，相关联准直透镜48及成像光学器件 52实现将中间图像平面沈成像到由检测系统46检测的输出焦平面44. 2上。因此，中间图像平面沈上的第一区或点30. 1及第二区或点30. 2-对应于接收器光学器件M的视场 ；34内的光束18的最近体积元素28. 1及最远体积元素28. 2—在输出焦平面44. 2上成像为对应第一区或点82. 1及第二区或点82. 2。更一般来说，假定接收器光学器件M及光束18 的光学轴36、38之间的视差角θ，则分别地输出焦平面44. 2上的区或点82与光束18的对应体积元素28之间存在一对一对应性，且因此，输出焦平面44. 2上的区或点82与到其的对应标称范围R之间存在一对一对应性，使得与在输出焦平面44. 2上--或在由检测系统46检测的相关联的对应散射电子图像信号64中一的任何区或点82相关联的标称范围 R可依据所述区或点82在输出焦平面44. 2上的位置而推断出。在存在法布里-珀罗标准具50的情况下，对于相关联经散射光32的相关联频率或波长与法布里-珀罗标准具50的间隙58协作实现相长干涉的那些区或点82，存在散射条纹图案60的弧形条纹62’，而对于相关联经散射光32的相关联频率或波长与法布里-珀罗标准具50的间隙58协作实现相消干涉的那些区或点82存在散射条纹图案60中的弧形空区84。弧形条纹62’的位置由相关联经散射光32的频率或波长、法布里-珀罗标准具50的间隙58及法布里-珀罗标准具 50中的入射角确定。举例来说，对于上文中针对图3所描述的条件，图4图解说明具有0. 7cm的厚度或间隙58. 1及0. 85的相关联反射率的固体法布里-珀罗标准具50的所得散射条纹图案60 的模拟。与相关联中间图像42 —样，在接收器光学器件M在最远标称范围Rmax处对焦的情况下，与光束18的相对较近体积元素观相关联的弧形条纹62’相对于与相对较远体积元素观相关联的那些弧形条纹横向展宽，使得散射条纹图案60展现类似于中间图像42的轮廓的楔形轮廓，其中相关联弧形空区84的径向大小随相对于法布里-珀罗干涉仪44的光学轴53条纹级的增加而减小。图fe图解说明散射条纹图案60沿着其穿过光学轴53的截面的强度随输出焦平面44. 2中的距离而变的曲线图，其在图恥中变换为散射条纹图案 60的强度随标称范围R而变的曲线图。举例来说，可使用相关联固定焦点设定或使用响应于来自控制器74的信号的聚焦控制致动器86设定中间图像42及相关联散射条纹图案60 针对其对焦的标称范围R以改进在任何特定标称范围R处的相关联范围分辨率的清晰度。可通过改变法布里-珀罗标准具50的间隙58 (举例来说，通过响应于来自控制器 74的信号的标准具控制致动器72或通过使法布里-珀罗标准具50倾斜)来改变弧形条纹 62’及相关联空区84的位置。举例来说，可由标准具控制致动器72响应于来自控制器74 的信号而重复地扫描法布里-珀罗标准具50的间隙58以便重复地产生共同地具有与接收器光学器件M的视场34内到光束18的所有标称范围R相关联的弧形条纹62’的相关联散射条纹图案60集合，以便直接实现在从Rmin到Rmax的相关联标称范围R的范围内的任何特定标称范围R处的相关联大气数据68。范围成像激光雷达系统IOUOi实现直接检测从大气的分子16’、大气中的气溶胶 16”或两者的组合散射的光，且实现直接测量大气16的密度及温度以及其沿接收器光学器件对的光学轴36的方向的速度。举例来说，根据瑞利(Rayleigh)散射，相对短波长光由大气的分子16’散射。根据米氏(Mie)散射，光还可由大气中的气溶胶16”散射。瑞利散射通常是指具有小于光的波长的大约1/10的大小的分子或颗粒对光的散射，而米氏散射通常是指大于光的波长的1/10的颗粒对光的散射。响应于瑞利散射，范围成像激光雷达系统IOUOi因此响应于大气中引起由范围成像激光雷达系统IOUOi检测的光的相关联散射的那些分子16’的性质一例如，速度、密度及温度。此外，范围成像激光雷达系统IOUOi 可实现在洁净空气中(即，在具有不多于可忽略量的气溶胶16”的大气中)的操作，其实质上仅取决于分子散射。如果经从移动的分子16’或气溶胶16”散射，那么经散射光32的频率经多普勒移位，针对相关联法布里-珀罗标准具50中的给定间隙58，借此致使来自法布里-珀罗干涉仪44的散射条纹图案60的相关联弧形条纹62’移位到一位置，在所述位置针对从对应给定标称范围R以给定角度进入法布里-珀罗干涉仪44的经散射光32的对应射线满足相关联相长干涉条件。因此，经散射光32的频率的多普勒移位将取决于与光束18 交互作用的交互作用区22内大气16的局部速度，且针对不同的多普勒移位量，将由法布里-珀罗干涉仪44产生与对应不同标称范围R相关联的弧形条纹62’，借此致使弧形条纹 62’在散射条纹图案60内移位一可能相对于彼此，此取决于在交互作用区22内大气16的速度分布。范围成像激光雷达系统IOUOi进一步并入有滤波器系统88以对由接收器光学器件M接收的经散射光32进行滤波以便防止检测系统46检测到背景光。举例来说，参考图 la、Id及图6，在一个实施例集合中，滤波器系统88位于法布里-珀罗干涉仪44内准直透镜48与法布里-珀罗标准具50之间。举例来说，参考图6，在一个实施例中，滤波器系统88 并入有具有相关联滤波器通带的八个带通滤波器反射镜88’，所述滤波器通带以光源12的操作频率为中心。滤波器系统88展现出高带外拒斥以及低带内衰减，且滤波器系统88的带宽足够窄以便实质上滤除或移除所收集经散射光32中的太阳能辐射或杂散光的分量， 而又足够宽以便实质上大于热展宽光谱的带宽与最大的预期相关联多普勒移位的组合。举例来说，在一个实施例中，滤波器系统88经调适以便实现对在感兴趣频带之外(例如，高于或低于光源12的标称中心频率大于大约2纳米)的光频率的最大滤波。法布里-珀罗干涉仪44经受机械缺陷及可经由以下方式补偿的热诱发漂移使用借助分束器光学器件92从光源12提取且接着在中间图像平面沈处作为参考源94输入到法布里-珀罗干涉仪44的实质上单色光14的参考束部分90进行校准。举例来说，参考图 la,根据第一实施例，来自分束器光学器件92的参考源94借助反射镜96弓|导到法布里-珀罗干涉仪44中。参考图6，根据第二实施例，可(举例来说)使用渐变折射率(GRIN)透镜 100将借助分束器光学器件92从光源12提取作为参考源94的单色光14的参考束部分90 输入到光纤98，所述光纤的输出位于中间图像平面沈处以便从所述输出照射法布里-珀罗干涉仪44的准直透镜48。因此，对于任一实施例，参考源94从中间图像平面26/输入焦平面44. 1上不同于经散射光32的中间图像42的位置102输入到法布里-珀罗干涉仪44，且由法布里-珀罗干涉仪44处理以便在输出焦平面44. 2上的对应位置处产生包括一个或一个以上相关联弧形条纹62”的对应参考条纹图案104，所述图案接着由检测系统46检测以便响应于其而产生对应参考电子图像信号106，所述信号接着如下文中所描述由相关联数据处理器66连同与来自经散射光32的散射条纹图案60相关联的散射电子图像信号64 — 起处理。光源12实现产生充足量的充分窄带单色光14以便实现充足量的经散射光32，使得所得散射条纹图案60可以充足信噪比(SNR)由检测系统46检测，使得依据所述图案确定的所得大气数据68在给定准确性阈值内而为准确的且实现在给定时间带宽阈值内的信息时间带宽。举例来说，光源12可包括一个或一个以上激光器、发光二极管(LED)、闪光灯 (举例来说，氙气闪光灯、钠灯或汞灯)。光源12可为连续式或脉冲式，且不需要一定是相干的。如果光源12的光谱带宽并非内在地实质上小于待测量的预期最小多普勒移位，那么可借助滤波器108对光源12的输出进行滤波以便实现产生充分单色光14以便使得能够充分准确地测量经散射光32的多普勒移位以实现充分准确地解析速度(即，小于给定阈值)。 范围成像激光雷达系统IOUOi的特定操作波长并非限制性。举例来说，可使用与正在相关联交互作用区22中感测的波长交互作用的任何光学波长。举例来说，在一个实施例中，单色光14包括使用激光源12产生的处于大约
的波长下的紫外线(UV)激光。大约的波长(对于人眼是不可见的且由大气实质上吸收)由于其隐形、眼睛安全性及分子散射性质而为有益的。由于臭氧及分子氧对大部分自光的吸收而存在相对少的处于此频率下的自然背景光。处于大约沈611111下的紫外线光容易由例如在飞机挡风屏中使用的玻璃及塑料吸收，此实现经改进的眼睛安全性。范围成像激光雷达系统10的特定操作波长并非限制性，且应理解可使用与正在相关联交互作用区22中感测的波长交互作用的任何光学波长。举例来说，Nd:YAG激光器12. 1可在相对高的功率水平下操作以便提供足够强的照射以实现相对长范围的大气感测应用。Nd:YAG激光器12. 1具有1064nm的基波波长，可使用与Nd:YAG激光器12. 1操作地相关联或为其一部分的一个或一个以上谐波产生器从所述基波波长产生较短波长/较高频率。举例来说，可使用二次谐波产生器将基波1064nm的光转换为二次谐波532nm的光，可接着用三次或四次谐波产生器变换所述光以分别产生相关联的355歷或沈611111光。举例来说，这些二次、三次及/或四次谐波产生器可并入于Nd:YAG 激光器12. 1中、自由空间耦合到Nd:YAG激光器12. 1或借助光纤与Nd:YAG激光器12. 1耦合。因此，并入有Nd: YAG激光器12. 1的范围成像激光雷达系统IOUOi的替代实施例可在除以外的频率下操作，举例来说，分别在二次或三次谐波下，例如，如在以引用的方式并入本文中的第7，495，774号美国专利中所描述。散射条纹图案60及参考条纹图案104的弧形条纹62，、62”在由检测系统46检测之前以光学方式或者在检测期间或之后以电子方式或通过软件进行圆周积分(Φ)或横向积分(Y)，以便分别实现对应的经检测图像信号I(X)及Itl(X)，所述信号表示随穿过对应散射条纹图案60及参考条纹图案104的径向距离而变的总辐射测量计数。所得的经检测图像信号I(X)及ItlOO接着如下文中所描述由数据处理器66处理以便在交互作用区22内产生大气16的随标称范围R而变或在特定标称范围R处的一个或一个以上测量。一般来说，取决于如何处理所得的散射电子图像信号64及参考电子图像信号 106，根据第一方面，检测系统46可包括一维或二维光电检测器阵列，举例来说，电荷耦合装置(CCD)或电荷注入装置(CID)；或者对应阵列的个别光电检测器，举例来说，光电导、光伏、光电发射、热辐射计或热电堆光电检测器，即，一般来说为将光子转换为对应电信号的任一装置。可与相关联光源12协作地调适特定检测系统46，以便实现增加相关联信噪比 (SNI )。举例来说，与连续式光源12协作，可使用相对高敏感度、低噪声、低带宽的检测器， 以便实现比在对应相对较高带宽检测器的情况下实现的高的信噪比(SNR)，以便实现相对较精确的相关联测量。或者，检测系统46可包括相机，所述相机具有用于正处理的图像中的每一者的至少一个阵列的同心圆弓形光电检测器。举例来说，在一个实施例中，为了处理散射条纹图案60，范围成像激光雷达系统 IOUOi并入有线性光电检测器阵列或线性阵列的光电检测器，其中，参考图4，阵列中的每一光电检测器或光电检测器元件沿输出焦平面44. 2的Y方向110为充分宽的，以便实现将所有光子积累于给定相关联X位置处，且阵列中的每一光电检测器或光电检测器元件沿输出焦平面44. 2的X方向112为充分窄的，以便实现产生关于X具有充足分辨率的对应的一维散射电子图像信号64以求出具有充足准确性(即，在给定阈值内的准确性)的相关联测量，其中X维度对应于到大气16的正在光束18内测量的相关联体积元素观的标称范围R。 类似地，经调适以处理参考条纹图案104、范围成像激光雷达系统IOUOi的一个实施例并入有类似线性光电检测器阵列或线性阵列的光电检测器，其中阵列中的每一光电检测器或光电检测器元件沿输出焦平面44. 2的Y’方向110为充分宽的，以便实现将所有光子积累于给定相关联X’位置处，且阵列中的每一光电检测器或光电检测器元件沿输出焦平面44. 2的 X’方向112为充分窄的，以便实现产生关于X’具有充足分辨率的对应的一维参考电子图像信号106以充分准确地表征法布里-珀罗标准具50，以便实现求出具有充足准确性(即，在给定阈值内的准确性)的相关联测量。作为另一实例，在另一实施例中，为了处理散射条纹图案60及参考条纹图案104 两者，范围成像激光雷达系统IOUOi并入有二维光电检测器阵列或二维阵列的光电检测器，其实现产生相关联的二维散射电子图像信号64及参考电子图像信号106，举例来说，可接着以电子方式或通过数据处理器66中的过程对所述信号进行积分，举例来说，如下文中所描述。连同来自参考条纹图案104的参考光信号105 —起实质上同时地处理来自相关联交互作用区22中的每一者的经散射光信号32’，以便实现校准范围成像激光雷达系统10并维持范围成像激光雷达系统10的校准，且以便实现确定相关联空气数据产物，例如大气16 的速度、温度及密度。此实现相关联测量或从所述测量导出的数量的内在自我校准。如果在数据中未另外计及光源12的波长漂移，那么在进行经散射光信号32’的多普勒移位及所得波长移位的测量时可能出现误差。范围成像激光雷达系统10实现对来自数据的光源12 的波长漂移进行自动补偿，因为来自经散射光信号32’的每一测量均使用来自与参考源94 相关联的参考光信号105的对应测量加以校正。根据第一方面，相关联检测系统46. 1实现在法布里-珀罗干涉仪44的输出焦平面44. 2中捕获散射条纹图案60及参考条纹图案104的图像114。举例来说，在一个实施例中，检测系统46. 1包括电子相机，举例来说，CXD检测系统46. 1’。参考图7a及图7b，接着通过相关联装箱过程处理此图像114以将相关联散射条纹图案60及参考条纹图案104方位压缩成对应的相关联线性散射条纹图案6(^及参考条纹图案以给出对应线性经装箱像素116集合，接着由数据处理器66依据所述集合确定与经散射光信号32’中的每一者相关联的对应大气数据68。举例来说，在图7a及图7b中针对根据下文中所描述的第八方面的范围成像激光雷达系统10、10vm来图解说明此过程，其中包括来自四个单独对应交互作用区22的与参考条纹图案104交错的四个单独经散射条纹图案60、60. 1、60. 2、60. 3、60.4。在一个实施例中，此借助在操作地耦合到相关联C⑶检测系统46. 1’的相关联数据处理器66上的软件中实施的圆形装箱算法来实现，所述算法实现对在距分别对应于第一散射条纹图案60. 1、第二散射条纹图案60. 2、第三散射条纹图案 60. 3及第四散射条纹图案60. 4以及与其交错的划分成四个单独的对应参考条纹图案部分 104. 1,104. 2、104. 3、104. 4的参考条纹图案104的相关联圆形条纹图案80的共同中心122 特定半径120处的所有像素118求和。从CXD检测系统46. 1 ’读取每一像素118且通过A/D转换过程对其进行转换。可通过增加CCD检测系统46. 1’在读取循环之间的曝光时间来提高信号与读取噪声的比率，但此以相关联所得空气数据产物的动态频率响应的降低为代价。在识别圆形条纹图案80的中心122之后，圆形装箱算法针对圆形条纹图案80,60. 1,60. 2,60. 3,60. 4,104. 1,104. 2、 104. 3、104. 4中的每一者对特定圆形条纹图案80的距中心122特定半径处的每一像素118 的CXD电荷(S卩，像素值)求和，以便针对相应圆形条纹图案80、60. 1,60.2,60.3,60.4, 104. 1,104. 2,104. 3,104. 4中的每一者提供相应的相关联线性经装箱像素116集合。参考图8，圆形条纹图案80集合的图像114包括N行XM列个像素118的阵列，所述像素中的每一者由C⑶检测系统46. 1’捕获且存储于范围成像激光雷达系统10的相关联数据处理器66的存储器IM中。图像114包括八个感兴趣区(ROI) 126. 1到126. 8，每一感兴趣区包括对应圆形条纹图案60. 1,60. 2,60. 3,60. 4,104. 1,104. 2,104. 3,104. 4中的一者且围绕圆形条纹图案80的共同中心122定位，其中圆形条纹图案80的中心122是在相关联范围成像激光雷达系统10的初始校准或后续重新校准之后即确定的且假设在其操作期间为固定的。举例来说，可通过以下方式来确定中心122:记录相当大量(例如，数千个)圆形条纹图案80并确定中心122的位置一通过以初始猜想开始的迭代或最小平方或与作为待确定的未知数的中心122的坐标的相关一此实现所记录圆形条纹图案80与其以圆形条纹图案80的中心122为中心的对应圆形模型的最佳拟合。参考图9a，根据圆形装箱过程900的第一实施例，在步骤(902)中，界定KXNROI 箱阵列BIN(*，*)，其中存储K个元素各自的NROI个向量以保持NROI = 8个圆形条纹图案 80中的每一者的经圆周装箱值，且将其每一值初始化为零。接着，在步骤(904)及(906) 中，针对图像114中的像素118的N个行中的每一行i且针对所述像素的M个列中的每一列j，在步骤(908)中从图像114读取像素118的值Pixel (i，j)，且在步骤(910)中，分别计算所述像素的对应X及Y位置，如下Xj = j · α x-x0Yi = i · α y-y0(1)其中^及αγ分别为每像素沿X及Y方向的距离，且&及％为中心122相对于图像114的左下角处的Pixel (1，1)的坐标。接着，在步骤(912)中，将来自步骤(910)的笛卡尔坐标( Yj)变换为圆柱坐标(R，θ )，如下R = ^Xj1 + y.1
\
Zlθ: Tari
… (2)接着，在步骤(914)中，如果角度θ在感兴趣区(ROI) 126. 1到126.8内，那么识别相关联感兴趣区ROI 126，且在步骤(916)中，由下式给出径向箱索引k :
,R jk=J~ko⑶其中β为每像素沿径向方向的距离，且1 为中心122与圆形条纹图案80的最靠近所述中心的最近部分之间的像素118的数目。接着，在步骤(918)中，将相关联像素118 的相关联值Pixel (i，j)添加到箱阵列BIN(*，NR0I)的箱元素BIN (k，则，如下BIN(k, ROI) = BIN(k, ROI)+Pixel (i, j)(4)接着，或以其它方式从步骤(914)开始，在步骤(920)中，如果所有像素118已经圆周装箱，那么在步骤(922)中，在相关联箱阵列BIN(*，NR0I)中返回圆形条纹图案80中的每一者的经圆周装箱值。否则，所述过程针对像素118的行及列中的每一者以步骤(904) 及(906)重复直到所有圆形条纹图案80均被装箱为止。参考图8及图％，或者，感兴趣区(ROI) 126. 1，到126.8，可由相应圆形条纹图案 80的对应相应边界界定，在此情况下，圆形装箱过程900的步骤(914)将由步骤(914’)替换，借此关于特定像素118是否在特定感兴趣区(ROI) 126. 1’到126. 8，中的测试将取决于特定像素118的两个圆柱坐标(R，θ )。参考图10，根据圆形装箱过程1000的第二实施例，不是处理图像114的每一像素 118，而是仅处理预界定感兴趣区(ROI) 126. 1’到126. 8’中的那些像素118，其中，举例来说，感兴趣区(ROI) 126. 1’到126. 8’由相应圆形条纹图案80的对应相应圆形边界界定。以步骤(1002)开始，针对每一感兴趣区(ROI) 126. 1’到126. 8’，在步骤(1004)中，将相关联箱元素BIN(*，R0I)初始化为零。接着，在步骤(1006)中，通过N(ROI)的预定值给出特定感兴趣区(ROI) 126.1’到126.8’中的像素118的数目。接着，在步骤(1008)中，针对特定感兴趣区(ROI) 126. 1，到126.8，中的N(ROI)个像素118中的像素m，通过分别来自预定索引阵列j(m，R0I)及i(m，R0I)的预定值在步骤(1010)中给出特定像素118的对应于其相关联X及Y位置的对应列j及行i索引，且通过预定索引阵列k(m，R0I)给出相关联箱阵列 BIN(*，R0I)的特定像素118将被装箱到其中的对应元素k。因此，在步骤(1012)中，将第 m个像素118装箱到箱阵列BIN(*，R0I)的第k个元素中，如下BIN(k(m，R0I)，R0I) = BIN (k(m，ROI)，ROI)+Pixel (i (m，R0I)，j (m，ROI)) (5)接着，在步骤(1014)中，如果特定感兴趣区(ROI) 126. 1’到126.8’中的所有像素 m均已经装箱，那么过程继续步骤(1008)。否则，在步骤(1016)中，如果并非所有感兴趣区 (ROI) 126. 1，到126.8，均已经装箱，那么过程继续步骤(1002)。否则，在步骤(1018)中， 在相关联箱阵列BIN(*，NR0I)中返回圆形条纹图案80中的每一者的经圆周装箱值。在一个实施例中，将与参考条纹图案104相关联的圆形条纹图案80、104. 1、 104. 2、104. 3、104. 4装箱成单个共同线性参考条纹图案104S而在其它实施例中，将与参考条纹图案104相关联的圆形条纹图案80、104. 1,104. 2、104. 3、104. 4装箱成单独的相关联线性参考条纹图案104^104. 1LU04. 2LU04. 3LU04. #或者部分地组合成较少数目个相关联线性参考条纹图案作为又一实例，在又一实施例中，范围成像激光雷达系统IOUOi并入有多个圆/ 线干涉仪光学器件(CLIO)元件128，其实现以光学方式对散射条纹图案60及参考条纹图案104进行积分以便产生可接着由(举例来说)如上文中所描述的对应线性光电检测器阵列或线性阵列的光电检测器检测的对应线性分布的相关联条纹图案。举例来说，将在法布里-珀罗干涉仪44的相对于光学轴53的完全相对的部分上针对每一圆形条纹图案 80,60. 1,60. 2,60. 3,60. 4,104. 1,104. 2,104. 3,104. 4 使用单独的圆 / 线干涉仪光学器件 (CLIO)元件128，其中每一圆/线干涉仪光学器件(CLIO)元件1 可根据以全文引用的方式并入本文中的第4，893，003号美国专利的教示内容且根据第7，495，774号美国专利的教示内容(从第22行8列到第50行10列，参考其中包含的图8到图15b，及从第M行四列到第41行30列，参考其中包含的图35到图39，所有这些以引用的方式并入本文中)来构造及操作。作为又一实例，在又一实施例中，范围成像激光雷达系统IOUOi并入有全息光学元件128’，其经调适以将弧形条纹62’、62”变换成对应线性光分布(举例来说，根据以全文引用的方式并入本文中的第6，313，908号美国专利的教示内容)，但经调适使得将与散射条纹图案60相关联的弧形条纹62’变换成第一线性光分布，且将与参考条纹图案104相关联的弧形条纹62”变换成第二线性光分布，其中第一及第二线性分布为不同的且由(举例来说)如上文中所描述的相关联检测系统46的对应的第一及第二线性光电检测器阵列或线性阵列的光电检测器检测。将参考电子图像信号106及散射电子图像信号64传输到数据处理器66，所述数据处理器处理参考电子图像信号106以表征法布里-珀罗标准具50，且其接着依据与弧形条纹62’相关联的散射电子图像信号64确定大气16的一个或一个以上范围相依测量-在一个或一个以上给定范围处或随范围而变，其中每一弧形条纹62’对应于不同的相关联标称范围R且单独地经分析。更特定来说，散射电子图像信号64提供足以确定大气16的以下测量的信息气溶胶计数A、分子计数M、速度U、温度t及背景计数B，其中分子计数M实现产生大气密度的测量。如下文中更全面地描述，单独地分析来自每一弧形条纹62’的数据， 以便确定在给定标称范围R或标称范围R集合处或随标称范围R而变的以下测量中的一者或一者以上气溶胶计数A、分子计数M、速度U、温度t及背景计数B。通过以下方式来确定所述测量将所测量参考电子图像信号106与法布里-珀罗标准具50的关于所述测量参数化的参数化模型非线性拟合，以便表征法布里-珀罗标准具50 ；及接着将和不同弧形条纹 62’相关联的所测量散射电子图像信号64与法布里-珀罗标准具50的关于待确定的测量 (即，关于气溶胶计数A、分子计数M、速度U、温度t及背景计数B)参数化的参数化模型非线性拟合，以便确定在与所述特定弧形条纹62’相关联的标称范围R处的那些测量的值。图Ila中图解说明圆形条纹图案80的强度的径向曲线图。参考图11b，其图解说明圆形条纹图案80的单个圆形条纹80’的强度的径向横截面的展开图，第一条纹130对应于零风(即，零速度)条件，且第二条纹132对应于非零风条件，其中将第一条纹130及第二条纹132两者图解说明为分别展现气溶胶信号分量130. 1,132. 1及分子信号分量130. 2、 132. 2两者。参考光信号105也实现零风条件，但不含有分子或背景分量且因此将仅展现图 lib中所图解说明的气溶胶信号分量130. 1。针对待建模的单个相关联条纹，由法布里-珀罗标准具50处理的经散射光信号 32’的光谱形状具有图Ilc中所图解说明的定性形式，其中分子散射的光(即，分子分量 132. 2)展现展宽的光谱形状，而气溶胶散射的光(即，气溶胶分量132. 1)产生几乎等同于所透射激光的形状的尖峰。在这两个分量下面的是来自经散射日光的背景信号，在图Ilc 的标度上，其形成相对平坦的连续统。借助比较，由法布里-珀罗标准具50处理的参考光信号105的光的对应光谱形状与气溶胶分量132. 1的光谱形状实质上相同。范围成像激光雷达系统10实现直接检测从大气的分子16’、大气中的气溶胶16” 或两者的组合散射的激光能量，实现直接测量大气的相关联速度及方向、密度及温度，且实现从所述相关联速度及方向、密度及温度导出其它测量，举例来说，空气数据产物集合。举例来说，根据瑞利散射，相对短波长激光能量由大气的分子散射。根据米氏散射，激光能量还可由大气中的气溶胶散射。瑞利散射通常是指具有小于光的波长的大约1/10的大小的分子或颗粒对光的散射，而米氏散射通常是指大于光的波长的1/10的颗粒对光的散射。响应于瑞利散射，范围成像激光雷达系统10因此响应于大气中引起由范围成像激光雷达系统10检测的光的相关联散射的那些分子的性质一例如，速度、密度及温度。因此，范围成像激光雷达系统10实现在洁净空气中(即，在具有不多于可忽略量的气溶胶16”的大气中) 的操作，其实质上仅取决于分子散射。参考图12，使用非线性最小平方技术来对由范围成像激光雷达系统10产生的散射条纹图案60的图像114进行建模。通过在与Nd:YAG激光器12. 1协作使用时关断相关联激光播种器208以便使得Nd:YAG激光器12. 1能够在相对较宽的波长范围内发激光(此实现模拟背景辐射)的情况下或在从法布里-珀罗干涉仪44移除法布里-珀罗标准具50 的情况下测量条纹图案60’来提供杂散光及背景辐射的分布。在与Nd: YAG激光器12. 1协作使用时接通激光播种器208以便实现实质上单频率操作的情况下以其它方式测量散射条纹图案60。由法布里-珀罗干涉仪44的分析表示形成在算法中使用的仪器函数及导数， 且其包含用以计及法布里-珀罗标准具50 (例如，相关联固体光学元件76)的缺陷以及来自分子散射的温度相依线形状展宽的必需展宽函数。还使用针对照射图案的经验数据，使得在模型中准确地表示条纹的正确光分布。理想法布里-珀罗标准具50的透射T由艾里函数给出，所述函数如下且如在赫南德兹 G. (Hernandez, G.)的“法布里-珀罗干涉仪(Fabry-Perot interferometers)”(剑桥剑桥大学出版社 Cambridge =Cambridge University Press)，1986)及沃恩 J.M. (Vaughan,J. Μ.)的“法布里-珀罗干涉仪历史、理论、实践与应用(The Fabry-Perot Interferometer :History, Theory, Practice and Applications)，，(英国布里斯托尔 Α.希尔格(A.Hilger)，1989)中所描述，所述文件两者均以引用的方式并入本文中T(M)=,
l-2Rcos27tM + R"(6)其中L为每板损耗(吸收及散射)，R为板反射率，且M为干涉级。方程式(6)描述图13中所图解说明的周期透射函数。峰值之间的分离称为自由光谱范围且和第一部分反射表面M与第二部分反射表面56之间的间隙58、58. 1负相关，使得相对大的间隔产生相对小的自由光谱范围。法布里-珀罗干涉仪44的分辨率由条纹的半高全宽(FWHH)确定，其又确定法布里-珀罗干涉仪44的瑞利解析能力。法布里-珀罗干涉仪44的精细度是界定为自由光谱范围(FSR)与FWHH的比率的无单位量。精细度界定可在两个共振峰值之间的范围中的可解析元素的数目，且表示法布里-珀罗干涉仪44的敏感度。在不存在任何缺陷的情况下，精细度主要与反射率有关。举例来说，0.80的反射率给出14的精细度， 且0. 90的反射率给出30的精细度。在存在缺陷的情况下，精细度及峰值透射率两者减小。 除非在设计法布里-珀罗系统时仔细注意缺陷，否则精细度及通过量可实质上小于预期值且可不利地使所测量结果有偏差。为将缺陷并入到仪器模型中，可将方程式(6)写成等效的级数形式，如下 方程式(7)是艾里函数的有用形式，因为其实现与展宽函数的相对容易的卷积。 干涉级M由下式给出M = 2μ t VCOS θ(8)
其中ii为第一部分反射表面M与第二部分反射表面56之间的材料的折射率，t 为有效间隙58、58. 1，V为光的波数，且0为法布里-珀罗标准具50中的响应于成像光学 器件52的焦距及检测系统46的大小的入射角。可如下对可对来自标准条件集合及法线入 射的t、V及0的扰动进行建模t = t0+ A t(9)V = V0+A V(10)
权利要求
1.一种对流体介质进行遥感的方法，其包括a.从所述流体介质的一部分接收经散射光，其中所述经散射光是沿着第一实质上单色光束产生的，所述第一实质上单色光束沿着第一轴投射到所述流体介质中，且所述接收所述经散射光的操作标称地沿着相对于所述第一轴而沿不同方向定向的第二轴；b.形成穿过干涉仪的所述经散射光的图像，其中所述经散射光的所述图像包括第一多个条纹，且所述第一多个条纹中的每一条纹与所述流体介质的所述部分的在不同范围处的不同部分相关联；c.检测所述经散射光的所述第一多个条纹的所述图像的至少一部分以便产生多个对应经检测信号；d.分析所述第一多个条纹中的体现在所述多个经检测信号中的至少第一条纹，以便在所述流体介质的在第一范围处的第一部分内确定所述流体介质的至少一个测量；及e.分析所述第一多个条纹中的体现在所述多个经检测信号中的至少第二条纹，以便在所述流体介质的在至少第二范围处的至少第二部分内确定所述流体介质的至少一个测量， 其中所述流体介质的所述第一部分不同于所述流体介质的所述第二部分，且所述第一范围不同于所述第二范围。
2.根据权利要求1所述的对流体介质进行遥感的方法，其进一步包括a.从所述实质上单色光的源接收所述实质上单色光的一部分作为参考源；及b.检测所述参考源，其中所述分析所述第一多个条纹中的所述至少所述第一条纹及分析所述第一多个条纹中的所述至少所述第二条纹的操作是响应于从所述参考源检测到的至少一个对应参考信号。
3.根据权利要求2所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述检测所述参考源的操作包括检测所述参考源的强度。
4.根据权利要求2所述的对流体介质进行遥感的方法，其进一步包括a.形成穿过所述干涉仪的所述参考源的图像，其中所述参考源的所述图像包括至少第二条纹；及b.处理所述至少所述第二条纹，其中所述分析所述第一多个条纹中的所述至少所述第一条纹及分析所述第一多个条纹中的所述至少所述第二条纹的操作是响应于所述处理所述至少所述第二条纹的操作。
5.根据权利要求4所述的对流体介质进行遥感的方法，其进一步包括在形成穿过所述干涉仪的所述经散射光及所述参考源的所述图像之前使所述参考源的所述实质上单色光与所述经散射光交错。
6.根据权利要求5所述的对流体介质进行遥感的方法，其进一步包括在所述使所述参考源的所述实质上单色光与所述经散射光交错的操作之前掩蔽所述参考源的一部分，以便防止在穿过所述干涉仪的所述经散射光及所述参考源的所述图像中所述第一多个条纹与所述至少所述第二条纹有甚至非实质性的重叠。
7.根据权利要求6所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述掩蔽所述参考源的所述部分的操作包括阻挡所述参考源的所述部分以免透射到所述干涉仪。
8.根据权利要求6所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述掩蔽所述参考源的所述部分的操作包括以可控方式将所述参考源的所述部分反射远离所述干涉仪。
9.根据权利要求5所述的对流体介质进行遥感的方法，其进一步包括在所述使所述参考源的所述实质上单色光与所述经散射光交错的操作之前掩蔽所述经散射光的一部分，以便防止在穿过所述干涉仪的所述经散射光及所述参考源的所述图像中所述第一多个条纹与所述至少所述第二条纹有甚至非实质性的重叠。
10.根据权利要求5所述的对流体介质进行遥感的方法，其进一步包括在所述使所述参考源的所述实质上单色光与所述经散射光交错的操作之前扩散及扩张所述参考源的所述实质上单色光的角度分集。
11.根据权利要求1所述的对流体介质进行遥感的方法，其进一步包括产生所述第一实质上单色光束并沿着所述第一轴将所述第一实质上单色光束投射到所述流体介质中。
12.根据权利要求1所述的对流体介质进行遥感的方法，其进一步包括在所述形成穿过所述干涉仪的所述经散射光的所述图像的操作之前对所述经散射光进行准直。
13.根据权利要求1所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述至少所述第一条纹及所述至少所述第二条纹中的每一者为弧形形状的，所述方法进一步包括对所述至少所述第一条纹及所述至少所述第二条纹进行方位压缩以便形成相关联线性条纹图案，其中所述检测所述第一多个条纹的所述图像的至少一部分的操作包括检测所述相关联线性条纹图案的至少一部分。
14.根据权利要求13所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述对所述至少所述第一条纹及所述至少所述第二条纹进行方位压缩的操作包括对对应于所述第一多个条纹的所述图像的所述多个经检测信号的至少一部分进行装箱，以便产生表示所述至少所述第一条纹及所述至少所述第二条纹的对应的至少一个经检测信号集合。
15.根据权利要求13所述的对流体介质进行遥感的方法，其中在所述检测所述第一多个条纹的所述图像的至少所述部分的操作之前借助圆/线干涉仪光学器件或全息光学元件来执行所述对所述至少所述第一条纹及所述至少所述第二条纹进行方位压缩的操作。
16.根据权利要求1所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述流体介质包括大气。
17.根据权利要求1所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述流体介质的与所述流体介质的所述第一及第二部分中的至少一者相关联的所述至少一个测量包括所述流体介质的速度。
18.根据权利要求1所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述流体介质的与所述流体介质的所述第一及第二部分中的至少一者相关联的所述至少一个测量包括所述流体介质的温度。
19.根据权利要求1所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述流体介质的与所述流体介质的所述第一及第二部分中的至少一者相关联的所述至少一个测量包括所述流体介质的密度。
20.根据权利要求1所述的对流体介质进行遥感的方法，其进一步包括界定包括所述干涉仪的作为所述第一多个条纹的基础的光学响应的模型的第一函数，其中所述第一函数并入有响应于所述流体介质的至少一个参数，所述检测所述图像的操作包括响应于所述图像的强度分布而产生一图像数据集合，所述分析所述第一多个条纹中的所述至少所述第一条纹及分析所述第一多个条纹中的所述至少所述第二条纹的操作中的至少一者是根据对所述第一多个条纹中的所述至少所述第一条纹或所述第一多个条纹中的所述至少所述第二条纹的对应于所述流体介质的对应部分的对应条纹数据的函数拟合过程，其中所述函数拟合过程包括确定所述第一函数的与所述对应条纹数据相关联的所述至少一个参数，使得所述第一函数至少近似所述图像数据集合的对应于所述对应条纹数据的一部分，且所述流体介质的在所述流体介质的所述对应部分内的所述至少一个测量是响应于与所述对应条纹数据相关联的所述至少一个参数。
21.根据权利要求20所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述流体介质包括大气，且所述第一函数是响应于以下各项响应于由所述大气中的气溶胶散射的光子的数目、 响应于由所述大气中的分子散射的光子的数目、由背景辐射产生的光子的数目、所述大气的速度的量值及所述大气的温度。
22.根据权利要求20所述的对流体介质进行遥感的方法，其进一步包括a.从所述实质上单色光的源接收所述实质上单色光的一部分作为参考源；及b.检测所述参考源，其中所述分析所述第一多个条纹中的所述至少所述第一条纹及分析所述第一多个条纹中的所述至少所述第二条纹的操作是响应于从所述参考源检测到的至少一个对应参考信号，其中所述第一函数包括与所述干涉仪的至少一个缺陷有关的至少一个项，所述方法进一步包括响应于所述至少一个对应参考信号而表征与所述至少一个缺陷有关的所述至少一个项。
23.根据权利要求1所述的对流体介质进行遥感的方法，其进一步包括a.界定包括所述干涉仪的作为所述第一多个条纹的基础的光学响应的模型的第一函数，其中所述第一函数并入有响应于所述流体介质的至少一个参数，b.界定作为所述第一函数关于对应的一个所述至少一个参数的偏导数的至少一个第二函数，其中所述检测并分析所述第一多个条纹中的所述至少所述第一条纹及检测并分析所述第一多个条纹中的所述至少所述第二条纹的操作集合中的至少一者是根据对所述第一多个条纹中的所述至少所述第一条纹或所述第一多个条纹中的所述至少所述第二条纹的对应于所述流体介质的对应部分的对应条纹数据的积分与求解过程，其中所述积分与求解过程包括i.选择性地对所述对应条纹数据的至少一个部分进行积分，其中响应于所述至少一个第二函数的值与对应阈值的关系而选择所述对应条纹数据的所述至少一个部分，其中所述至少一个第二函数对应于所述对应的一个所述至少一个参数，且所述选择性地对所述对应条纹数据的所述至少一个部分进行积分的操作实现产生对应经积分信号值； .针对待识别的每一所述至少一个参数重复所述选择性地对所述对应条纹数据的所述至少一个部分进行积分的操作，以便实现产生一经积分信号值集合，其中所述经积分信号值集合包括针对待识别的每一所述至少一个参数的第一及第二互补信号的集合或所述第一及第二互补信号中的对应于每一所述对应的一个所述至少一个参数的至少一者与由所述对应条纹数据整体的积分产生的经积分信号值的组合，所述第一互补信号对应于所述对应条纹数据的第一部分的所述对应经积分信号值，针对所述第一部分所述至少一个第二函数超过第一阈值，且所述第二互补信号对应于所述对应条纹数据的第二部分的所述对应经积分信号值，针对所述第二部分所述至少一个第二函数小于第二阈值；及iii.依据所述经积分信号值集合确定所述第一函数的与所述对应条纹数据相关联的所述至少一个参数，其中所述流体介质的在所述流体介质的所述对应部分内的所述至少一个测量是响应于与所述对应条纹数据相关联的所述至少一个参数。
24.根据权利要求23所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述流体介质包括大气，且所述第一函数是响应于以下各项响应于由所述大气中的气溶胶散射的光子的数目、 响应于由所述大气中的分子散射的光子的数目、由背景辐射产生的光子的数目、所述大气的速度的量值及所述大气的温度。
25.根据权利要求23所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述流体介质包括大气，且所述第一函数为 I(phi) = A*H(phi，mA)+M*H(phi，mM)+B*T~2/(l-R~2)的形式，其中 I为所述第一多个条纹的所述图像的所述部分的响应于Phi的强度，phi为响应于对应于所述大气的速度的一个所述至少一个参数且响应于所述第一多个条纹的径向尺寸的函数，A 为表示由所述大气中的气溶胶颗粒散射的光子的数目的一个所述至少一个参数，mA为所述气溶胶颗粒的分子质量，M为表示由所述大气中的分子散射的光子的数目的一个所述至少一个参数，mM为所述分子的分子质量，B为表示来自所述大气的背景光子的数目的一个所述至少一个参数，T为与所述干涉仪相关联的透射率，R为与所述干涉仪相关联的反射率， 且H为响应于所述干涉仪的至少一个缺陷测量且响应于响应于所述大气的温度的一个所述至少一个参数的函数。
26.根据权利要求23所述的对流体介质进行遥感的方法，其进一步包括a.从所述实质上单色光的源接收所述实质上单色光的一部分作为参考源；及b.检测所述参考源，其中所述分析所述第一多个条纹中的所述至少所述第一条纹及分析所述第一多个条纹中的所述至少所述第二条纹的操作是响应于从所述参考源检测到的至少一个对应参考信号，且所述第一函数包括与所述干涉仪的至少一个缺陷有关的至少一个项，所述方法进一步包括响应于所述对应参考信号而表征与所述至少一个缺陷有关的所述至少一个项。
27.根据权利要求23所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述第一及第二阈值取决于所述至少一个参数。
28.根据权利要求23所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述选择性地对所述对应条纹数据的所述至少一个部分进行积分的操作包括选择性地将与所述对应条纹数据相关联的光的至少一个部分反射到至少一个光电检测器，其中所述至少一个光电检测器产生所述对应经积分信号值。
29.根据权利要求观所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述选择性地将与所述对应条纹数据相关联的光的所述至少一个部分反射到所述至少一个光电检测器的操作包括将与所述对应条纹数据相关联的光的所述至少一个部分的第一不相交部分反射到第一光电检测器以产生所述第一互补信号，并将与所述对应条纹数据相关联的光的所述至少一个部分的第二不相交部分反射到第二光电检测器以产生所述第二互补信号。
30.根据权利要求观所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述选择性地将与所述对应条纹数据相关联的光的所述至少一个部分反射到所述至少一个光电检测器的操作包括将与所述对应条纹数据相关联的光的所述至少一个部分的第一及第二不相交部分中的一者反射到共同的一个所述至少一个光电检测器，以便实现产生对应的所述第一互补信号或所述第二互补信号。
31.根据权利要求11所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述流体介质包括大气，且从空中运载工具执行所述产生所述第一实质上单色光束及从所述大气的所述部分接收所述经散射光的操作，且所述大气在所述大气的所述第一及第二部分中的每一者内的所述至少一个测量实现产生用于控制所述空中运载工具的空气数据。
32.根据权利要求11所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述流体介质包括大气，且从空中运载工具执行所述产生所述第一实质上单色光束及从所述大气的所述部分接收所述经散射光的操作，且所述大气在所述大气的所述第一及第二部分中的每一者内的所述至少一个测量实现监视所述大气。
33.根据权利要求11所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述流体介质包括大气，且从风力涡轮机的外壳或所述风力涡轮机的旋转部分的中心轴中的至少一者执行所述产生所述第一实质上单色光束及从所述大气的所述部分接收所述经散射光的操作，且所述大气在所述大气的所述第一及第二部分中的每一者内的所述至少一个测量实现控制所述风力涡轮机。
34.根据权利要求11所述的对流体介质进行遥感的方法，其中所述流体介质包括大气，且从地面站执行所述产生所述第一实质上单色光束及从所述大气的所述部分接收所述经散射光的操作，且所述大气在所述大气的所述第一及第二部分中的每一者内的所述至少一个测量提供监视或预测所述大气中的至少一种天气条件。
35.一种用于对流体介质进行遥感的系统，其包括a.第一实质上单色光束，其沿着第一轴投射到所述流体介质中；b.干涉仪，其经配置以沿着所述第一实质上单色光束的一部分从所述流体介质接收所述第一实质上单色光束的经散射光；c.接收器光学器件集合及成像光学器件集合中的至少一者，其中所述接收器光学器件集合及所述成像光学器件集合中的所述至少一者包括接收所述经散射光所沿着的光学轴， 所述接收器光学器件集合在存在的情况下在所述干涉仪与所述第一实质上单色光束的所述部分之间操作，所述成像光学器件集合与所述干涉仪操作地相关联或为所述干涉仪的一部分，所述成像光学器件集合实现响应于所述经散射光而产生来自所述干涉仪的第一多个条纹的图像，其中所述第一多个条纹的所述图像位于所述成像光学器件集合的焦平面处， 且所述光学轴相对于所述第一轴而沿不同方向定向；及d.至少一个检测器，其与所述成像光学器件集合操作地相关联，其中所述至少一个检测器实现检测所述第一多个条纹的所述图像，且所述第一多个条纹中的不同条纹与所述流体介质的沿着所述第一实质上单色光束的所述部分的不同部分相关联。
36.根据权利要求35所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述第一实质上单色光束包括紫外线光。
37.根据权利要求35所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括用以产生所述第一实质上单色光束的光源。
38.根据权利要求37所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述光源包括激光ο
39.根据权利要求37所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括滤波器， 所述滤波器与所述光源协作以便实现使投射到所述流体介质中的所述第一实质上单色光束为实质上单色的。
40.根据权利要求35所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括操作地耦合到所述至少一个检测器的处理器，其中所述处理器实现响应于所述至少一个检测器检测所述第一多个条纹的所述图像的第一部分而确定所述流体介质的在所述流体介质的第一部分内的至少一个测量，且所述处理器实现响应于所述至少一个检测器检测所述第一多个条纹的所述图像的第二部分而确定所述流体介质的在所述流体介质的第二部分内的至少一个测量。
41.根据权利要求40所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括用以产生所述第一实质上单色光束的脉冲式激光源，其中所述处理器与所述脉冲式激光源同步以便实现从所述至少一个检测器获取参考信号及至少一个经散射光信号两者。
42.根据权利要求35所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述干涉仪包括与所述成像光学器件集合协作的法布里-珀罗标准具，所述成像光学器件集合位于所述法布里-珀罗标准具与相关联检测系统的操作表面之间，且所述检测系统包括所述至少一个检测器。
43.根据权利要求40所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述干涉仪包括与所述成像光学器件集合协作的法布里-珀罗标准具，所述成像光学器件集合位于所述法布里-珀罗标准具与相关联检测系统的操作表面之间，所述检测系统包括所述至少一个检测器，且所述法布里-珀罗标准具包括由间隙分离的多个部分反射表面，且所述间隙的大小可响应于所述处理器而控制。
44.根据权利要求42所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括准直透镜，所述准直透镜与所述干涉仪操作地相关联且经定位使得由所述干涉仪接收的所述经散射光首先由所述准直透镜接收到。
45.根据权利要求35所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括与所述干涉仪协作的带通滤波器。
46.根据权利要求35所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述接收器光学器件集合经定位使得由所述干涉仪接收的所述经散射光首先由所述接收器光学器件集合接收到。
47.根据权利要求44所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述接收器光学器件集合经定位使得由所述干涉仪接收的所述经散射光首先由所述接收器光学器件集合接收到，所述接收器光学器件集合及所述准直透镜相对于彼此经配置以便实现其之间的中间图像平面，所述接收器光学器件集合经配置以在所述中间图像平面中形成所述经散射光的中间图像，且与所述成像光学器件集合协作的所述准直透镜经配置以在所述成像光学器件集合的所述焦平面中形成所述中间图像的图像，所述图像与所述检测系统的所述操作表面实质上重合。
48.根据权利要求47所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述接收器光学器件集合相对于所述准直透镜经配置以便满足关于所述中间图像平面的辛普弗鲁格条件。
49.根据权利要求35所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述至少一个检测器包括成像器，所述成像器具有与来自所述干涉仪的所述图像实质上重合的操作表面，且所述成像器实现产生表示所述图像的电子信号。
50.根据权利要求49所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述成像器包括CXD相机，且由所述CXD相机产生的所述电子信号包括所述图像的像素化表示。
51.根据权利要求35所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述至少一个检测器包括相关联检测系统的至少一个光电检测器，且所述检测系统进一步包括数字微反射镜装置DMD，其中所述数字微反射镜装置DMD包括多个微反射镜，所述多个微反射镜中的每一微反射镜包括一反射表面，所述多个微反射镜包括定位成与来自所述干涉仪的所述图像实质上重合的多个反射表面，每一微反射镜可定位成多种像素反射镜旋转状态中的任一者， 所述数字微反射镜装置DMD相对于所述至少一个检测器经配置使得所述多个微反射镜中的处于所述多种像素反射镜旋转状态中的至少一者中的每一所述微反射镜实现将所述图像的光反射到对应的一个所述至少一个光电检测器。
52.根据权利要求51所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括光挡块， 其中所述多种像素反射镜旋转状态包括至少两种像素反射镜旋转状态，所述多个微反射镜中的处于所述多种像素反射镜旋转状态中的第一者中的每一所述微反射镜实现将所述图像的光反射到所述对应的一个所述至少一个光电检测器，且所述多个微反射镜中的处于所述多种像素反射镜旋转状态中的第二者中的每一所述微反射镜实现将所述图像的光反射到所述光挡块。
53.根据权利要求52所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述多种像素反射镜旋转状态包括至少三种像素反射镜旋转状态，且所述多个微反射镜中的处于所述多种像素反射镜旋转状态中的第三者中的每一所述微反射镜实现将所述图像的光反射到另一所述至少一个光电检测器。
54.根据权利要求35所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括第一分束器光学器件，所述第一分束器光学器件经配置以在所述第一实质上单色光束与所述流体介质交互作用之前接收所述第一实质上单色光束，其中所述第一分束器光学器件实现由所述第一实质上单色光束的一部分产生所述实质上单色光的参考源，所述参考源的所述实质上单色光由所述至少一个检测器单独地检测以便提供与所述第一多个条纹中的与所述流体介质的所述不同部分相关联的所述不同条纹的所述检测协作地使用的至少一个相关联参考信号。
55.根据权利要求M所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述参考源的所述实质上单色光由单独的所述至少一个检测器检测，其中所述单独的所述至少一个检测器包括实现检测所述参考源的所述实质上单色光的强度的光电检测器。
56.根据权利要求M所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述参考源的所述实质上单色光在由所述至少一个检测器进行的所述单独的检测之前被引导穿过所述干涉仪，且所述成像光学器件集合实现响应于所述参考源的所述实质上单色光而产生来自所述干涉仪的第二多个条纹的图像，其中所述第二多个条纹的所述图像位于所述成像光学器件集合的所述焦平面处。
57.根据权利要求44所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括a.第一分束器光学器件，其经配置以在所述第一实质上单色光束与所述流体介质交互作用之前接收所述第一实质上单色光束，其中所述第一分束器光学器件实现由所述第一实质上单色光束的一部分产生所述实质上单色光的参考源；及b.光纤，其中所述参考源的所述实质上单色光被引导穿过所述光纤到达所述准直透镜的焦平面并穿过所述准直透镜到达所述干涉仪，且所述成像光学器件集合实现响应于所述参考源的所述实质上单色光而产生来自所述干涉仪的第二多个条纹的图像，其中所述第二多个条纹的所述图像位于所述成像光学器件集合的所述焦平面处。
58.根据权利要求56所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括第二分束器光学器件，其中所述第二分束器光学器件实现组合所述参考源的所述实质上单色光与所述第一实质上单色光束的所述经散射光以便形成由所述干涉仪接收的经组合光信号。
59.根据权利要求58所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述参考源的所述实质上单色光由所述第二分束器光学器件的部分反射表面接收。
60.根据权利要求58所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述参考源的所述实质上单色光透射穿过所述第二分束器光学器件的部分反射表面。
61.根据权利要求56所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述第一多个条纹的所述图像与所述第二多个条纹的所述图像分离。
62.根据权利要求58所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述第一多个条纹的所述图像与所述第二多个条纹的所述图像交错。
63.根据权利要求62所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括间置于所述参考源与所述第二分束器光学器件之间的第一掩模，其中所述第一掩模经成形以便阻挡所述第二多个条纹以免与所述第一多个条纹有甚至非实质性的重叠。
64.根据权利要求63所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述第一掩模包括至少一个不透明区，所述至少一个不透明区在位于所述参考源与所述第二分束器光学器件之间的原本透明的元件上。
65.根据权利要求63所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括间置于所述流体介质与所述第二分束器光学器件之间的第二掩模，其中所述第二掩模经成形以便阻挡所述第一多个条纹以免与所述第二多个条纹有甚至非实质性的重叠。
66.根据权利要求63所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述第一掩模包括位于所述参考源与所述第二分束器光学器件之间的数字微反射镜装置DMD，其中所述数字微反射镜装置DMD的多个微反射镜被设定为第一像素反射镜旋转状态以便实现朝向所述第二分束器光学器件反射所述参考源的所述实质上单色光，且所述数字微反射镜装置DMD 的所述微反射镜中的由所述参考源照射的剩余部分被设定为另一像素反射镜旋转状态以便将撞击于其上的光反射远离所述第二分束器光学器件。
67.根据权利要求62所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述第一实质上单色光束为脉冲式，且由所述至少一个检测器进行的检测是相对于所述实质上单色光的所述第一束的脉冲而定时的，以便实现使所述至少一个检测器在检测所述第一多个条纹之前检测所述第二多个条纹。
68.根据权利要求62所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述参考源进一步包括与积分球协作的旋转扩散器，来自所述第一分束器光学器件的所述参考源的所述实质上单色光被引导到所述积分球中且从所述积分球的内部表面反射，且来自所述第一分束器光学器件的所述参考源的所述实质上单色光透射穿过所述旋转扩散器。
69.根据权利要求35所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括多个接收器光学器件集合，所述多个接收器光学器件集合实现从所述流体介质的多个不同区接收多个不同经散射光信号，所述多个不同经散射光信号中的每一者包括不同的所述经散射光， 其中所述多个接收器光学器件集合中的每一接收器光学器件集合相对于对应实质上单色光束的轴而沿不同方向定向，所述多个不同经散射光信号中的对应经散射光信号由所述对应实质上单色光束产生。
70.根据权利要求69所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括沿着对应轴投射到所述流体介质中的至少第二实质上单色光束，其中相对于所述第一实质上单色光束而沿不同方向定向的至少第一接收器光学器件集合经配置以从所述流体介质的由所述第一实质上单色光束照射的一部分接收经散射光；且相对于所述至少所述第二实质上单色光束而沿不同方向定向的至少第二接收器光学器件集合经配置以从所述流体介质接收源自于所述至少所述第二实质上单色光束的所述经散射光。
71.根据权利要求69所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述多个接收器光学器件集合中的至少两个不同接收器光学器件集合经配置以从所述流体介质的共同区接收所述经散射光，且所述至少两个不同接收器光学器件集合中的每一者相对于照射所述流体介质的所述共同区的对应的所述实质上单色光束而沿不同方向定向。
72.根据权利要求35所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其中所述多个不同经散射光信号由实现产生所述第一多个条纹的多个集合的共同的所述干涉仪处理。
73.根据权利要求72所述的用于对流体介质进行遥感的系统，其进一步包括棱锥形反射器，所述棱锥形反射器包括多个不同反射表面，所述多个不同反射表面中的每一者在所述棱锥形反射器的不同侧上，其中所述多个不同反射表面中的每一反射表面朝向所述干涉仪反射不同的所述经散射光的不同经散射光信号，以便实现产生所述多个条纹的所述多个集合中的不同集合。
全文摘要
由流体介质(16)的由实质上单色光(14)的束(18)照射的一部分散射的光(32)是接收在标称地沿着相对于所述束(18)而沿不同方向(θ)定向的轴(36)的视场(34)内且由干涉仪(44)处理以产生对应条纹图案(60)，所述对应条纹图案(60)经检测及处理以产生所述流体介质(16)的在多个不同范围(R)处的至少一个测量(A、M、u、t、B、p、Ts、V、ASR，68)。
文档编号G01B9/02GK102439393SQ201080021309
公开日2012年5月2日 申请日期2010年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者保罗·拜伦·海斯, 戴维·基思·约翰逊, 戴维·迈克尔·朱克 申请人:密歇根宇航公司