什么是拉曼激光雷達(dá)？

首先明白一下激光雷達(dá)，激光雷達(dá)是以激光為光源，通過探測(cè)激光與被探測(cè)無相互作用的光波信號(hào)來遙感測(cè)量的．使用振動(dòng)拉曼技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的激光雷達(dá)技術(shù)即為拉曼激光雷達(dá)，拉曼米散射激光雷達(dá)中國(guó)區(qū)總代理，主要用于大氣遙感測(cè)量。拉曼激光雷達(dá)屬于遙感技術(shù)的一種。

激光雷達(dá)作為一種主動(dòng)遙感探測(cè)技術(shù)和工具已有近50 年的歷史，目前廣泛用于地球科學(xué)和氣象學(xué)、物理學(xué)和天文學(xué)、生物學(xué)與生態(tài)保持、等領(lǐng)域。其中，拉曼米散射激光雷達(dá)中國(guó)區(qū)技術(shù)服務(wù)中，傳統(tǒng)意義上的激光雷達(dá)主要用于陸地植被監(jiān)測(cè)、激光大氣傳輸、精細(xì)氣象探測(cè)、氣候預(yù)測(cè)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)等。隨著激光器技術(shù)、精細(xì)分光技術(shù)、光電檢測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展，激光雷達(dá)在遙感探測(cè)的高度、空間分辨率、時(shí)間上的連續(xù)監(jiān)測(cè)和測(cè)量精度等方面具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。

激光雷達(dá)探測(cè)原理

光波的物理量可由強(qiáng)度、波長(zhǎng)（頻率）、相位、偏振態(tài)及指向性等來表示。光與物質(zhì)相互作用主要表現(xiàn)為吸收及散射現(xiàn)象，按作用機(jī)理可以分為氣溶膠等顆粒物引起的米氏散射，大氣分子及原子等引起的瑞利散射、拉曼散射、熒光及共振散射和吸收等現(xiàn)象。通過對(duì)各種散射機(jī)理及效果進(jìn)行分析，可以探測(cè)物質(zhì)的物理及化學(xué)信息。大氣探測(cè)激光雷達(dá)工作原理與微波雷達(dá)相似。一般采用脈沖激光器作為發(fā)射源，向大氣中發(fā)射一束具有高指向性、高能量的窄脈沖寬度的激光束，通過望遠(yuǎn)鏡收集大氣中物質(zhì)產(chǎn)生的后向散射光，并對(duì)散射光進(jìn)行光譜分析，剔除雜散光信號(hào)，拉曼米散射激光雷達(dá)，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后獲得電信號(hào)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、信號(hào)分析及數(shù)據(jù)反演即可得到所需大氣參數(shù)或信息。

拉曼氣溶膠激光雷達(dá)基本原理

以激光為光源，通過探測(cè)激光與大氣相互作用的光波信號(hào)來遙感大氣．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)的方法無法改變這樣的事實(shí)：根據(jù)雷達(dá)信號(hào)來同時(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)，北京奧運(yùn)會(huì)期間曾經(jīng)利用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了大氣能見度以及污染顆粒的檢測(cè)。

拉曼氣溶膠激光雷達(dá)測(cè)量范圍

氣溶膠顆粒物時(shí)空演化、邊界層高度、后向散射系數(shù)、消光系數(shù)、偏振系數(shù)、水汽混合比、粒子譜濃度、有效半徑、質(zhì)量濃度、PM2.5、PM10時(shí)空演化等，滿足科研、氣象與環(huán)境預(yù)警等領(lǐng)域的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)需求。

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