拉曼氣溶膠激光雷達(dá)基本原理

以激光為光源，通過(guò)探測(cè)激光與大氣相互作用的光波信號(hào)來(lái)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(hào)，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(hào)確定顆粒物消光系數(shù)的方法無(wú)法改變這樣的事實(shí)：根據(jù)雷達(dá)信號(hào)來(lái)同時(shí)確定氣溶膠消光系數(shù)和后向散射系數(shù)這兩個(gè)未知的物理量．系統(tǒng)主要分為三個(gè)部分：光學(xué)發(fā)射與接收光學(xué)系統(tǒng)、光電探測(cè)組件中的電子學(xué)系統(tǒng)(包括激光器電源、信號(hào)放大、采集和控制單元)以及信號(hào)存儲(chǔ)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(cè)量以及大氣污染測(cè)監(jiān)測(cè)，北京奧運(yùn)會(huì)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(cè)。

拉曼氣溶膠激光雷達(dá)探測(cè)

針對(duì)全球范圍內(nèi)大氣參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)需求，以地表30千米內(nèi)與人類活動(dòng)密切相關(guān)的大氣空間為探測(cè)對(duì)象，依據(jù)大氣分子的拉曼散射原理，開展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的紫外域波長(zhǎng)激光雷達(dá)探測(cè)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(cè)技術(shù)、微弱信號(hào)提取技術(shù)與方法、大動(dòng)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(cè)及反演技術(shù)和模塊化系統(tǒng)集成技術(shù)與對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究等多學(xué)科交叉技術(shù)。結(jié)合多年來(lái)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(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)拉曼信號(hào)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(duì)大氣水汽、溫度與氣溶膠廓線的精細(xì)探測(cè)。長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)探測(cè)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(cè)基地繼續(xù)開展長(zhǎng)期觀測(cè)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(lái)，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(cè)量的立體觀測(cè)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(lái)，立體攝影測(cè)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(guó)家基本比例尺地形圖測(cè)繪的重要技術(shù)。