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拉曼氣溶膠激光雷達探測

針對全球范圍內(nèi)大氣參數(shù)實時監(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探測大氣水汽、溫度和氣溶膠特性的系統(tǒng)及實驗研究，主要涉及拉曼激光雷達系統(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)、多參量并行精細探測及反演技術(shù)和模塊化系統(tǒng)集成技術(shù)與對比實驗研究等多學科交叉技術(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)，實現(xiàn)了大氣分子的振動和轉(zhuǎn)動拉曼信號的精細提取技術(shù)，構(gòu)建了拉曼激光雷達系統(tǒng)，實現(xiàn)了對大氣水汽、溫度與氣溶膠廓線的精細探測。長期實驗探測性能穩(wěn)定，可靠性高，可作為區(qū)域性大氣和空間環(huán)境地基激光雷達監(jiān)測基地繼續(xù)開展長期觀測實驗研究。

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拉曼氣溶膠激光雷達

激光雷達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械掃描、電學掃描和二元光學掃描等方式。非掃描成像體制采用多元探測器，作用距離較遠，探測體制上同掃描成像的單元探測有所不同，能夠減小設備的體積、重量，但在我國多元傳感器，尤其是面陣探測器很難獲得，因此國內(nèi)激光雷達多采用掃描工作體制。

機械掃描能夠進行大視場掃描，也可以達到很高的掃描速率，不同的機械結(jié)構(gòu)能夠獲得不同的掃描圖樣，是目前應用較多的一種掃描方式。聲光掃描器采用聲光晶體對入射光的偏轉(zhuǎn)實現(xiàn)掃描，掃描速度可以很高，掃描偏轉(zhuǎn)精度能達到微弧度量級。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，實際工程應用中將增加設備量。

激光雷達的研究起源于上世紀60年代末，起初主要用于軍1用領域，自1995年正式實現(xiàn)商業(yè)化之后，在測繪、資源勘探等領域發(fā)揮了越來越多的作用，在盛行的“黑科技”無人駕駛技術(shù)的開發(fā)上，激光雷達更是核心技術(shù)之一。隨著技術(shù)的發(fā)展和完善，激光雷達的應用范圍也越來越廣，其中環(huán)境監(jiān)測領域就是很重要的一個方面，可以用來測量顆粒物、臭氧、溫度和濕度的變化等等。

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