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拉曼氣溶膠激光雷達探測

針對全球范圍內大氣參數實時監測技術需求，以地表30千米內與人類活動密切相關的大氣空間為探測對象，依據大氣分子的拉曼散射原理，開展具有自主知識產權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及實驗研究，主要涉及拉曼激光雷達系統探測技術、微弱信號提取技術與方法、大動態范圍的數據拼接與校正技術、多參量并行精細探測及反演技術和模塊化系統集成技術與對比實驗研究等多學科交叉技術。結合多年來研究大氣水汽和溫度拉曼激光雷達技術的積累，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，實現了大氣分子的振動和轉動拉曼信號的精細提取技術，構建了拉曼激光雷達系統，實現了對大氣水汽、溫度與氣溶膠廓線的精細探測。長期實驗探測性能穩定，可靠性高，可作為區域性大氣和空間環境地基激光雷達監測基地繼續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，不同的機械結構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實現掃描，掃描速度可以很高，掃描偏轉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。

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