利用激光Raman-Mie散射探测大气信号的方法及激光雷达技术

本发明专利技术是一种Ｒａｍａｎ－Ｍｉｅ散射激光大气信号的探测方法及激光雷达，是通过设置输出二倍频５３２ｎｍ和三倍频３５５ｎｍ激光的激光器，将５３２ｎｍ、１５％的３５５ｎｍ激光向天空发射，８５％的３５５ｎｍ激光经扩束后向天空发射，二发射光路均与接收望远镜的光路平行，并与接收望远镜同时做俯仰运动；通过接收望远镜接收后向散射光，后向散射光进入望远镜后，经遮光筒、可调节视场光阑和目镜后，通过分色镜处理，将４０７ｎｍ、３８６ｎｍ、５３２ｎｍ的散射光分开成三束，５３２ｎｍ的散射光再分开成１５％与８５％二束，这分开的四束散射光分别被光电倍增管接收后，经过放大器放大后，进行数据采集与处理。可进行大气水平能见度、整个对流层气溶胶和卷云消光系数垂直廓线、近地面至对流层中低部水汽混合比的探测。水平能见度的探测误差１５％；气溶胶消光系数和水汽混合比垂直廓线的探测误差２０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及探测大气水平能见度、大气气溶胶和水汽空间分布的方法及车载式激光雷达。
技术介绍
激光雷达是以激光为光源，通过探测激光与大气相互作用的辐射信号来遥感大气。激光与大气的相互作用，产生包含大气气体分子和气溶胶粒子有关信息的辐射信号，利用合适反演方法结合雷达方程就可以从中得到关于气体分子和气溶胶粒子的信息。激光雷达是传统雷达探测技术与现代激光技术相结合的产物。激光问世后的第二年，即1961年，科学家就提出了激光雷达的设想，并开展了研究工作，40多年来，随着激光技术日新月异的发展，先进的信号探测和数据采集系统的应用，激光雷达以它的高测量精度、精细的时间和空间分辨率以及广阔的扫描范围而成为一种重要的主动遥感工具。目前，探测对流层大气气溶胶和水汽的激光雷达系统一般存在以下四个方面的不足首先，鉴于激光雷达探测功能的增加会使得雷达系统比较复杂、体积较大、重量较重、不易移动和运输，限制了它的应用区域范围；其次为探测高度有限，对于大气气溶胶的探测大部分局限在5~6km以下的边界层内，而水汽由于其本身的在大气中的含量很少，同时与激光发生的Raman散射回波信号很弱，其测量高度也仅仅在5km以本文档来自技高网...

【技术保护点】
Ｒａｍａｎ－Ｍｉｅ散射激光大气信号的探测方法，是通过设置输出二倍频５３２ｎｍ和三倍频３５５ｎｍ激光的激光器，将５３２ｎｍ、１５％的３５５ｎｍ激光向天空发射，８５％的３５５ｎｍ激光经扩束后向天空发射，二发射光路均与接收望远镜的光路平行，并与接收望远镜同时做俯仰运动；通过接收望远镜接收后向散射光，后向散射光进入望远镜后，经遮光筒、可调节视场光阑和目镜后，通过分色镜处理，将４０７ｎｍ、３８６ｎｍ、５３２ｎｍ的散射光分开成三束，５３２ｎｍ的散射光再分开成１５％与８５％二束，这分开的四束散射光分别被光电倍增管接收后，经过放大器放大后，进行数据采集与处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晨波，戚福弟，范爱媛，岳古明，徐吉胜，兰举生，曹京平，江庆伍，袁松，尹君，周军，
申请(专利权)人：中国科学院安徽光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]