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拉曼气溶胶激光雷达探测
针对范围内大气参数实时监测技术需求,以地表30千米内与人类活动密切相关的大气空间为探测对象,依据大气分子的拉曼散射原理,开展具有自主知识产权的紫外域波长激光雷达探测大气水汽、温度和气溶胶特性的系统及实验研究,主要涉及拉曼激光雷达系统探测技术、微弱信号提取技术与方法、大动态范围的数据拼接与校正技术、多参量并行精细探测及反演技术和模块化系统集成技术与对比实验研究等多学科交叉技术。结合多年来研究大气水汽和温度拉曼激光雷达技术的积累,研制了以特殊分色1片和窄带干涉滤光片为的拉曼分光系统,实现了大气分子的振动和转动拉曼信号的精细提取技术,构建了拉曼激光雷达系统,米散射激光雷达中国区技术服务中,实现了对大气水汽、温度与气溶胶廓线的精细探测。长期实验探测性能稳定,可靠性高,可作为区域性大气和空间环境地基激光雷达监测基地继续开展长期观测实验研究。
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拉曼气溶胶激光雷达探测原理
光波的物理量可由强度、波长(频率)、相位、偏振态及指向性等来表示。光与物质相互作用主要表现为吸收及散射现象,按作用机理可以分为气溶胶等颗粒物引起的米氏散射,米散射激光雷达,大气分子及原子等引起的瑞利散射、拉曼散射、荧光及共振散射和吸收等现象。通过对各种散射机理及效果进行分析,可以探测物质的物理及化学信息。大气探测激光雷达工作原理与微波雷达相似。一般采用脉冲激光器作为发射源,向大气中发射一束具有高指向性、高能量的窄脉冲宽度的激光束,通过望远镜收集大气中物质产生的后向散射光,并对散射光进行光谱分析,剔除杂散光信号,经光电转换后获得电信号,由计算机进行数据采集、信号分析及数据反演即可得到所需大气参数或信息。
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大气拉曼气溶胶激光雷达
基于高能量、高频率的一款户外全天候、全天时大气气溶胶激光雷达,可输出大气气溶胶(颗粒物、沙尘、云等)消光廓线、退偏廓线、边界层、光学厚度,进一步反演大气颗粒物廓线等,配备三维扫描镜头,米散射激光雷达中国区总代理,实现全自动、多方位的扫描功能,解析颗粒物空间立体分布状况。
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