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拉曼氣溶膠激光雷達基本原理

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．光波與大氣中介質相互作用，產生包含氣體分子和氣溶膠粒子有關信息的輻射信號，利用適當的反演方法就可以從中得到關于氣體分子和氣溶膠粒子的相關信息．利用彈性散射信號確定顆粒物消光系數的方法無法改變這樣的事實：根據雷達信號來同時確定氣溶膠消光系數和后向散射系數這兩個未知的物理量．系統主要分為三個部分：光學發射與接收光學系統、光電探測組件中的電子學系統(包括激光器電源、信號放大、采集和控制單元)以及信號存儲與數據處理系統．

應用：目前主要應用與大氣溫度測量以及大氣污染測監測，北京奧運會期間曾經利用這項技術進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

激光雷達是工作在光頻波段的雷達。與微波雷達的原理相似，它利用光頻波段的電磁波先向目標發射探測信號，然后將其接收到的同波信號與發射信號相比較，從而獲得目標的位置(距離、方位和高度)、運動狀態(速度、姿態)等信息，實現對目標的探測、跟蹤和識別。

激光雷達由發射，接收和后置信號處理三部分和使此三部分協調工作的機構組成。激光光速發散角小，能量集中，探測靈敏度和分辨率高。多普1勒頻移大，可以探測從低速到高速的目標。天線和系統的尺寸可以作得很小。利用不同分子對特定波長得激光吸收、散射或熒光特性，可以探測不同的物質成分，這是激光雷達獨有的特性。

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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年正式實現商業化之后，在測繪、資源勘探等領域發揮了越來越多的作用，在盛行的“黑科技”無人駕駛技術的開發上，激光雷達更是核心技術之一。隨著技術的發展和完善，激光雷達的應用范圍也越來越廣，其中環境監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。

用激光器作為輻射源的雷達。激光雷達是激光技術與雷達技術相結合的產物 。由發射機 、天線 、接收機 、跟蹤架及信息處理等部分組成。發射機是各種形式的激光器，如二氧化碳激光器、摻釹釔鋁石榴石激光器、半導體激光器及波長可調諧的固體激光器等；天線是光學望遠鏡；接收機采用各種形式的光電探測器，如光電倍增管、半導體光電二極管、雪崩光電二極管、紅外和可見光多元探測器件等。激光雷達采用脈沖或連續波2種工作方式，探測方法分直接探測與外差探測。　

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