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十六像素氮化铌纳米线单光子探测器与300微米光纤耦合
摘要： 氮化铌（NbN）纳米线具有高重复频率和高效率特性，是超导纳米线单光子探测器（SNSPDs）的理想材料。然而大面积制备NbN阵列存在技术困难，而该技术对多种应用至关重要。本文报道了采用光束压缩技术实现的4×4 NbN SNSPD阵列（16像素）与直径300微米多模光纤的光学耦合方案，这是首次实现NbN SNSPD与大直径光纤的耦合。设计的像素间距极?。ㄏ袼靥畛湟蜃釉?8.5%），几乎不存在死区。该系统对多模光纤耦合光子（λ=1064 nm）实现了46%的系统效率和94.5%的量子效率，可获得小于69皮秒的本征时间分辨率。这种高性能单光子探测器适用于卫星激光测距。该方案为大尺寸NbN SNSPD阵列的实现提供了可行性，为开发基于NbN纳米线的高效光子相机奠定了基础。
关键词： 单光子探测器，多模光纤，卫星激光测距，氮化铌
更新于2025-09-16 10:30:52
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用卫星激光测距替代GRACE/GRACE-FO C30数据：对南极冰盖质量变化研究的影响
摘要： 长期以来，卫星激光测距（SLR）观测一直被用于测量地球动力扁率变化C20。作为地球时变重力场的主要分量，该参数未被GRACE和GRACE-FO任务充分观测，因此通常采用SLR获取的值进行替代。本文研究表明，当任一任务在仅有一个功能完好的加速度计运行时，GRACE/GRACE-FO对C30系数的观测效果较差——该系数对反演南极冰盖质量变化具有重要影响。GRACE双星组合在2016年10月前运行正常，此后因电池限制关闭了一个加速度计；而GRACE-FO目前也因噪声水平过高，在数据处理时排除了一个加速度计。自2012年LARES卫星发射以来，SLR获取的C30值可有效替代存在问题的GRACE/GRACE-FO估算数据，从而准确反演南极冰盖质量变化等关键参数。
关键词： 大规模变化，南极冰盖，C30，GRACE-FO，卫星激光测距，GRACE
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用卫星激光测距数据确定博罗维茨站点的局部潮汐参数
摘要： 利用卫星激光测距（SLR）数据，估算了波兰博罗维茨卫星激光测距站与地面站潮汐变化相关的区域潮汐参数h2、l2值。本研究基于1999年1月1日至2019年1月1日期间全球地面站网络对LAGEOS-1和LAGEOS-2卫星月轨道弧段的观测数据。经平差获得的区域参数h2值为0.7308±0.0008，l2值为0.1226±0.0003，本文对其与国际地球自转与参考系服务（IERS）标准给定的h2、l2标称值及其他相关参数估算结果进行了讨论比较。此外还研究了潮汐参数变化对博罗维茨站在ITRF2014参考框架中坐标估算的影响，分析采用两种方案：第一种采用IERS推荐的潮汐参数标称值（h2=0.6078，l2=0.0847）确定博罗维茨站坐标；第二种采用本文估算的本地潮汐参数（h2=0.7308±0.0008，l2=0.1226±0.0003）确定坐标。两种方案下X、Y、Z坐标差值分别为-3.5毫米、3.3毫米和4.2毫米。
关键词： 博罗维茨激光站，SLR（卫星激光测距），当地潮汐参数，ITRF2014（国际地球参考框架2014）
更新于2025-09-16 10:30:52
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上海天文台激光测距技术的进展
摘要： 作为国际激光测距服务（ILRS）的重要站点，上海天文台（SHAO）对高重复频率卫星激光测距（SLR）系统进行了升级并取得若干技术进展。系统整体性能显著提升，包括年观测弧段数、测量精度及观测数据质量等方面。中国首次实现了10kHz重复频率的SLR技术，并推进验证了200Hz激光的空间碎片激光测距技术——该技术对微弱回波具有更强探测能力，成功实现了4万公里卫星及3000公里内空间碎片的测量。同时，基于多望远镜系统和1064nm波长的SLR技术计划实现探测能力的突破，并拓展其应用领域。本文将详细介绍这些进展。
关键词： 探测能力、卫星激光测距、空间碎片、数据质量
更新于2025-09-12 10:27:22
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螺杆轴向载荷对1毫米精度激光测距卫星的热影响
摘要： 本研究探讨了螺旋轴向载荷对球形卫星中立方角反射器（CCR）安装组件温度的影响，该卫星旨在实现1毫米精度的卫星激光测距。由于CCR内部的热梯度会引发折射率梯度从而改变光学特性，因此需要进行热分析与仿真以确保最佳性能。螺旋轴向载荷会影响安装组件各环之间的热界面阻抗，从而改变其热行为。研究温度不仅关乎CCR内部的热梯度问题，还需确保Kel-F安装环不超过其最大工作温度。我们采用商业软件C&R Thermal Desktop?建立了两个模型：一个用于模拟整星行为的模型，以及一个详细展示包含CCR及其安装组件的腔体模型。通过分析不同轨道工况，重点研究了螺旋轴向载荷在各工况中的影响。
关键词： 卫星激光测距、热分析、立方角反射器、热建模
更新于2025-09-11 14:15:04
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卫星激光测距作为基础物理的探测手段
摘要： 卫星激光测距技术已成功应用于空间大地测量学、地球动力学及地球科学领域，并用于检验基础物理学和广义相对论的特殊特性。我们利用三颗激光测距卫星，在此前未经测试的距离范围和材料条件下，以约十亿分之一的精度验证了地球引力场中基本弱等效原理（"自由落体唯一性"）。该弱等效原理是广义相对论及大多数引力理论的基础。
关键词： 地球动力学、弱等效原理、空间大地测量学、卫星激光测距、广义相对论
更新于2025-09-11 14:15:04
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利用对哨兵-3卫星的卫星激光测距测量确定全球大地测量参数
摘要： 哨兵-3A/3B（S3A/B）卫星搭载了多种精密仪器，专门用于测量地表地形、海陆表面温度以及海洋与陆地表面颜色。其高精度轨道由三组设备保障：全球定位系统（GPS）接收机、专用于卫星激光测距（SLR）的激光反射器，以及卫星多普勒轨道与辐射定位组合系统（DORIS）天线。本文基于2016-2018年数据，验证了利用SLR观测数据及现役S3A/B卫星的GPS降轨动态轨道来确定全球大地测量参数（如地心运动、地球自转参数ERP及地球参考框架实现）的可行性。计算过程前进行了SLR测站测距偏差估算、不同网络约束测试及分析解中轨道弧段数量的调整。仅基于对S3A/B的SLR观测，在7天解算中即使不施加网络约束，SLR测站坐标的重复性也达到8-16毫米（四分位距水平）。联合S3A/B与LAGEOS卫星的解算显示：相较于IERS-14-C04系列，测站坐标估计一致性优于13毫米，地心坐标均方根误差6毫米，极坐标均方根误差0.19毫角秒，日长变化均方根误差0.07毫秒/天。为获得无偏的平均海平面变化估计值，需对测高观测数据进行地心运动校正——该参数通常源自对被动式LAGEOS炮弹形卫星的SLR测量。但我们发现，对现役哨兵卫星的SLR观测同样适用于确定地球自转参数和地心运动等全球大地测量参数，这进一步拓展了哨兵任务在地球物理参数反演中的应用潜力。
关键词： 参考框架实现、UT1-UTC、地心坐标、低地球轨道器、极移、卫星激光测距（SLR）
更新于2025-09-11 14:15:04
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利用单台SLR传感器确定韩国地球静止轨道卫星的轨道
摘要： 地球静止轨道（GEO）韩国多用途卫星-2B（GK-2B）是韩国计划于2020年发射的地球静止轨道气象与海洋监测卫星。虽然该卫星主要依靠地面雷达观测进行定轨（预期精度小于1公里），但为验证/补充/提升主定轨结果，特别选用了卫星激光测距（SLR）技术作为辅助定轨手段。通常对地球静止轨道卫星进行SLR观测的时间窗口和设备资源有限，且由于GK-2B搭载的光学传感器可能受激光损伤影响，仅能由国内单一SLR站点获取跟踪数据。本研究通过改进这些局限来提升定轨精度：基于中国地球静止导航卫星"北斗-G1"及长春SLR站的实际激光数据分析，对GK-2B开展观测数据生成与联合定轨研究。在两种不同观测频次的定轨场景中，每日13次观测时三维位置误差为24.01米，而每日9次观测时误差增至43.46米。为验证效果，采用长春站真实SLR数据对北斗-G1进行定轨，获得31.89米的三维误差——该精度与德国地学研究中心（GFZ）分析中心提供的外部精密星历相当。由此证明，基于单SLR站点的定轨方法可实现百米级以内的轨道估算精度。
关键词： 轨道确定（OD）、卫星激光测距（SLR）、GK-2B、北斗-G1、地球静止轨道（GEO）
更新于2025-09-10 09:29:36