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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),拉曼氣溶膠激雷達(dá)價(jià)格,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(jiàn)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)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(lèi)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,拉曼氣溶膠激雷達(dá),開(kāi)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(kāi)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)
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,拉曼氣溶膠激雷達(dá)哪家好,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,拉曼氣溶膠激雷達(dá)中國(guó)區(qū)總代理,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。
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