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拉曼气溶胶激光雷达基本原理
以激光为光源,通过探测激光与大气相互作用的光波信号来遥感大气.光波与大气中介质相互作用,产生包含气体分子和气溶胶粒子有关信息的辐射信号,利用适当的反演方法就可以从中得到关于气体分子和气溶胶粒子的相关信息.利用弹性散射信号确定颗粒物消光系数的方法无法改变这样的事实:根据雷达信号来同时确定气溶胶消光系数和后向散射系数这两个未知的物理量.系统主要分为三个部分:光学发射与接收光学系统、光电探测组件中的电子学系统(包括激光器电源、信号放大、采集和控制单元)以及信号存储与数据处理系统.
应用:目前主要应用与大气温度测量以及大气污染测监测,北京奥运会期间曾经利用这项技术进行了大气能见度以及污染颗粒的检测。
拉曼气溶胶激光雷达测量范围
气溶胶颗粒物时空演化、边界层高度、后向散射系数、消光系数、偏振系数、水汽混合比、粒子谱浓度、有效半径、质量浓度、PM2.5、PM10时空演化等,满足科研、气象与环境预警等领域的大气环境监测需求。
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拉曼气溶胶激光雷达
激光雷达的结构、分类以及不同种类激光雷达的工作原理。跟踪激光雷达新发展和应用,根据探测物质的不同,分别讨论了激光雷达在探测气溶胶、云、边界层、温度、能见度、风、大气成分、水汽和钠层方面的应用,综述了目前国内外气象探测的半导体激光雷达、微脉冲激光雷达、一般弹性散射激光雷达、多普1勒激光雷达、差分吸收激光雷达和Raman激光雷达的发展现状和趋势,认为激光雷达将向多波长、多探测功能、商业化、区域化及*化方向发展,它在气象与环境监测中正在发挥越来越重要的作用。
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拉曼气溶胶激光雷达
激光雷达是工作在光频波段的雷达。与微波雷达的原理相似,它利用光频波段的电磁波先向目标发射探测信号,然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较,从而获得目标的位置(距离、方位和高度)、运动状态(速度、姿态)等信息,实现对目标的探测、跟踪和识别。
激光雷达由发射,接收和后置信号处理三部分和使此三部分协调工作的机构组成。激光光速发散角小,能量集中,探测灵敏度和分辨率高。多普1勒频移大,可以探测从低速到高速的目标。天线和系统的尺寸可以作得很小。利用不同分子对特定波长得激光吸收、散射或荧光特性,可以探测不同的物质成分,这是激光雷达独有的特性。
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