拉曼氣溶膠激光雷達(dá)

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氣溶膠激光雷達(dá)系統(tǒng)采用世界的激光雷達(dá)制造工藝，利用不同波段激光信號(hào)探測(cè)大氣氣溶膠、水汽等垂直闊線，可以實(shí)時(shí)探測(cè)能見(jiàn)度和云底高度等，結(jié)合3D掃描技術(shù)，可以探測(cè)污染物的濃度分布及來(lái)源。探測(cè)包括氣溶膠、能見(jiàn)度、水汽、火山灰、煙霧、污染來(lái)源、云底高度、邊界層高度、光學(xué)厚度、消光系數(shù)、后向散射系數(shù)、色比等。

激光雷達(dá)的空間掃描方法可分為非掃描體制和掃描體制，其中掃描體制可以選擇機(jī)械掃描、電學(xué)掃描和二元光學(xué)掃描等方式。非掃描成像體制采用多元探測(cè)器，作用距離較遠(yuǎn)，探測(cè)體制上同掃描成像的單元探測(cè)有所不同，能夠減小設(shè)備的體積、重量，但在我國(guó)多元傳感器，尤其是面陣探測(cè)器很難獲得，因此國(guó)內(nèi)激光雷達(dá)多采用掃描工作體制。

機(jī)械掃描能夠進(jìn)行大視場(chǎng)掃描，也可以達(dá)到很高的掃描速率，不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠獲得不同的掃描圖樣，是目前應(yīng)用較多的一種掃描方式。聲光掃描器采用聲光晶體對(duì)入射光的偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)掃描，掃描速度可以很高，掃描偏轉(zhuǎn)精度能達(dá)到微弧度量級(jí)。但聲光掃描器的掃描角度很小，光束質(zhì)量較差，耗電量大，聲光晶體必須采用冷卻處理，實(shí)際工程應(yīng)用中將增加設(shè)備量。

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)。

什么是拉曼激光雷達(dá)？

首先明白一下激光雷達(dá)，激光雷達(dá)是以激光為光源，通過(guò)探測(cè)激光與被探測(cè)無(wú)相互作用的光波信號(hào)來(lái)遙感測(cè)量的．使用振動(dòng)拉曼技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的激光雷達(dá)技術(shù)即為拉曼激光雷達(dá)，主要用于大氣遙感測(cè)量。拉曼激光雷達(dá)屬于遙感技術(shù)的一種。

激光雷達(dá)作為一種主動(dòng)遙感探測(cè)技術(shù)和工具已有近50 年的歷史，目前廣泛用于地球科學(xué)和氣象學(xué)、物理學(xué)和天文學(xué)、生物學(xué)與生態(tài)保持、軍事等領(lǐng)域。其中，傳統(tǒng)意義上的激光雷達(dá)主要用于陸地植被監(jiān)測(cè)、激光大氣傳輸、精細(xì)氣象探測(cè)、全球氣候預(yù)測(cè)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)等。隨著激光器技術(shù)、精細(xì)分光技術(shù)、光電檢測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，激光雷達(dá)在遙感探測(cè)的高度、空間分辨率、時(shí)間上的連續(xù)監(jiān)測(cè)和測(cè)量精度等方面具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。

激光雷達(dá)探測(cè)原理

光波的物理量可由強(qiáng)度、波長(zhǎng)（頻率）、相位、偏振態(tài)及指向性等來(lái)表示。光與物質(zhì)相互作用主要表現(xiàn)為吸收及散射現(xiàn)象，按作用機(jī)理可以分為氣溶膠等顆粒物引起的米氏散射，大氣分子及原子等引起的瑞利散射、拉曼散射、熒光及共振散射和吸收等現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)各種散射機(jī)理及效果進(jìn)行分析，可以探測(cè)物質(zhì)的物理及化學(xué)信息。大氣探測(cè)激光雷達(dá)工作原理與微波雷達(dá)相似。一般采用脈沖激光器作為發(fā)射源，向大氣中發(fā)射一束具有高指向性、高能量的窄脈沖寬度的激光束，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡收集大氣中物質(zhì)產(chǎn)生的后向散射光，并對(duì)散射光進(jìn)行光譜分析，剔除雜散光信號(hào)，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后獲得電信號(hào)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、信號(hào)分析及數(shù)據(jù)反演即可得到所需大氣參數(shù)或信息。