大气激光雷达技术的研究进展.pdf

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1、Vo1．24No．3第24卷第3期天津职业技术师范大学学报Sep．20142014年9月JOURNALOFTIANJINUNIVERSITYOFTECHN0LOGYANDEDUCATION大气激光雷达技术的研究进展姚欢，倪晓昌，王宣(天津职业技术师范大学电子工程学院，天津300222)摘要：激光是20世纪60年代发明的最重大的科学技术成果之一，它是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的。激光雷达目前涉及的应用领域十分广泛，本文着重介绍了其在大气方面的应用，其中主要包括对气溶胶、云和边界层的探测，大气成分的探测，温度的探测，反演PM浓度的精度等研究。同时介

2、绍了相关的原理，并给出部分实验测试结果，指出了大气激光雷达的未来发展趋势。关键词：激光雷达：大气监测：气溶胶；大气成分中图分类号：TN958．98文献标识码：A文章编号：2095—0926(2014)03—0020—07AdvancesinatmosphericlidartechnologyYAOHuan，NIXiao-chang，WANGXuan(SchoolofElectronicEngineering，TianjinUniversityofTechnologyandEducation，Tianjin300222，China)Abstract：LaseriSo

3、neofthemostsignificantscientificandtechnologicalachievements．whichwasinventedinthe1960s．Itwasproducedinthebackgroundoffulltheoreticalproductionandtheurgentneedinthepracticalproduction．AndlidarisemTentlyinvolvedinawiderangeofapplications．Thispaperjustfocusesontheapplicationintheatmosph

4、ereanalysis，whichmainlyincludesthedetectionofaerosols，cloudsandboundaryoflayer，atmosphericcomposition，temperature，ae—curacyofinversionPM2．5concentration，andSOon．Atthesametime，therelatedprinciplesandthepartialexperimentalresultsareshownhereandthedevelopmenttrendoffutureatmosphericlidar

5、isalsopointedout．Keywords：lidar；atmosphericmonitoring；aerosols；atmosphericcomposition激光雷达诞生于20世纪60年代，自其诞生以的日益重视，本文主要介绍激光雷达在大气方面的应来，激光凭借高亮度性、高单色性、高相干性和高方向用，着重剖析其在气溶胶、云和边界层、大气成分、温性等特点获得了飞速的发展lll。激光问世后的第2年，度以及反演PM浓度的精度测算等方面的成果，进一科学家就提出了激光雷达系统的设想。测距技术是步预测未来大气激光雷达的发展趋势。激光雷达最原始的应用，经过50多年的发展

6、，激光雷达现已用于跟踪、扫描成像、多普勒成像等多领域中，1大气激光雷达简介并且随着激光雷达应用领域的不断扩展，激光雷达已发展成为一类集多种功能于一体的系统罔。与微波雷国外在较早期已能够利用激光雷达对大气进行达相比，激光雷达的波长很短，两者相差3个数量级，检测，目前已建有多个激光雷达观测站II，其中包括意且激光的单色性好，故呈现出较强的抗干扰能力和较大利那不勒斯观测站、美国激光雷达观测站、印度尼高的分辨率，这也是激光在各领域中能广泛应用的重西亚斯马特拉岛观测站等。其中，美国对空基激光雷要原因之一_3l。其应用领域涉及军事、医学、科学研究达在大气检测方面的应用较为成熟

7、，1994年9月，美和环境监测等，特别是在大气检测方面显示出了独特国利用“发现号”航天飞机搭载激光雷达发射成功，完的优势和广阔的发展前景。针对世界各国对大气环境成了世界上第一次激光雷达空间技术实验(LidarIn一收稿日期：2014—03—24基金项目：国家自然科学基金项目(11104201)；天津大学光电信息技术教育重点实验室开放基金．作者简介：姚欢(199O一)，女，硕士研究生；倪晓昌(1974一)，男，教授，硕士生导师，研究方向为飞秒激光技术应用及光信号检测技术·22·天津职业技术师范大学学报第24卷532nm通道获得的回波信号可以进行正交偏正检测，从而分辨

8、云的冰相和