拉曼氣溶膠激光雷達(dá)基本原理

以激光為光源，通過探測激光與大氣相互作用的光波信號來遙感大氣．光波與大氣中介質(zhì)相互作用，產(chǎn)生包含氣體分子和氣溶膠粒子有關(guān)信息的輻射信號，利用適當(dāng)?shù)姆囱莘椒ň涂梢詮闹械玫疥P(guān)于氣體分子和氣溶膠粒子的相關(guān)信息．利用彈性散射信號確定顆粒物消光系數(shù)的方法無法改變這樣的事實(shí)：根據(jù)雷達(dá)信號來同時確定氣溶膠消光系數(shù)和后向散射系數(shù)這兩個未知的物理量．系統(tǒng)主要分為三個部分：光學(xué)發(fā)射與接收光學(xué)系統(tǒng)、光電探測組件中的電子學(xué)系統(tǒng)(包括激光器電源、信號放大、采集和控制單元)以及信號存儲與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)．

應(yīng)用：目前主要應(yīng)用與大氣溫度測量以及大氣污染測監(jiān)測，北京奧運(yùn)會期間曾經(jīng)利用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了大氣能見度以及污染顆粒的檢測。

拉曼氣溶膠激光雷達(dá)探測

針對全球范圍內(nèi)大氣參數(shù)實(shí)時監(jiān)測技術(shù)需求，以地表30千米內(nèi)與人類活動密切相關(guān)的大氣空間為探測對象，依據(jù)大氣分子的拉曼散射原理，開展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的紫外域波長激光雷達(dá)探測大氣水汽、溫度和氣溶膠特性的系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)研究，主要涉及拉曼激光雷達(dá)系統(tǒng)探測技術(shù)、微弱信號提取技術(shù)與方法、大動態(tài)范圍的數(shù)據(jù)拼接與校正技術(shù)、多參量并行精細(xì)探測及反演技術(shù)和模塊化系統(tǒng)集成技術(shù)與對比實(shí)驗(yàn)研究等多學(xué)科交叉技術(shù)。結(jié)合多年來研究大氣水汽和溫度拉曼激光雷達(dá)技術(shù)的積累，研制了以特殊分色1片和窄帶干涉濾光片為核心的拉曼分光系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了大氣分子的振動和轉(zhuǎn)動拉曼信號的精細(xì)提取技術(shù)，構(gòu)建了拉曼激光雷達(dá)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對大氣水汽、溫度與氣溶膠廓線的精細(xì)探測。長期實(shí)驗(yàn)探測性能穩(wěn)定，可靠性高，可作為區(qū)域性大氣和空間環(huán)境地基激光雷達(dá)監(jiān)測基地繼續(xù)開展長期觀測實(shí)驗(yàn)研究。

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拉曼氣溶膠激光雷達(dá)歷史

自從1839年由Daguerre和Niepce拍攝張像片以來，利用像片制作像片平面圖(X、Y)技術(shù)一直沿用至今。到了1901年荷蘭人Fourcade發(fā)明了攝影測量的立體觀測技術(shù)，使得從二維像片可以獲取地面三維數(shù)據(jù)(X、Y、Z)成為可能。一百年以來，立體攝影測量仍然是獲取地面三維數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和可靠的技術(shù)，是國家基本比例尺地形圖測繪的重要技術(shù)。