[发明专利]大气气溶胶颗粒物探测激光雷达及反演方法有效
| 申请号： | 201610968340.2 | 申请日： | 2016-10-26 |
| 公开（公告）号： | CN106569227B | 公开（公告）日： | 2019-02-05 |
| 发明（设计）人： | 林鑫;李发泉;李亚娟;程学武;杨勇;刘林美;陈振威;宋沙磊;夏媛;武魁军;龚顺生 | 申请（专利权）人： | 中国科学院武汉物理与数学研究所 |
| 主分类号： | G01S17/95 | 分类号： | G01S17/95;G01N15/06 |
| 代理公司： | 武汉荆楚联合知识产权代理有限公司 42215 | 代理人： | 王健 |
| 地址： | 430071 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 大气气溶胶 颗粒物 瑞利散射 大气分子 光谱信号 拉曼散射 反演 光谱 探测激光 雷达 信号处理单元 信号检测单元 高分辨光谱 接收望远镜 回波信号 激光单元 激光激发 激光雷达 接收光纤 散射 回波 校正 探测 扣除 发射 激发 检测 | ||
1.大气气溶胶颗粒物探测激光雷达，其特征在于，该激光雷达由发射激光单元(1)、接收望远镜(2)、接收光纤(3)、信号检测单元(4)和信号处理单元(5)组成；
其中，信号检测单元(4)的构成是：在接收光纤(3)的输出光路中依次同轴安装准直镜(41)、第一滤光片(43)、第一聚焦镜(44)和第一光电探测器(45)；分光镜(42)安装在准直镜(41)和第一滤光片(43)之间的光路中，且与光轴呈45度角，在分光镜(42)的反射光路中依次同轴安装第二滤光片(46)、第二聚焦镜(47)和第二光电探测器(48)；第一光电探测器(45)和第二光电探测器(48)分别输出米-瑞利信号IMie+Rayleigh和拉曼信号IRaman；
接收望远镜(2)的接收光轴与发射激光单元(1)发出的激光束平行，接收光纤(3)的一端安装于接收望远镜(2)的焦点处，另一端连接到信号检测单元(4)的输入端，信号检测单元(4)输出的米-瑞利信号IMie+Rayleigh和拉曼信号IRaman分别连接到信号处理单元(5)的输入端，发射激光单元(1)输出的触发信号连接到信号处理单元(5)的触发信号输入端；
米散射强度IMie按下式计算：
其中，IMie+Rayleigh为米-瑞利散射谱强度、IRayleigh为瑞利散射谱强度、IRaman为拉曼光谱谱线强度、σRayleigh为大气分子常数瑞利散射截面、σRaman为大气分子常数拉曼散射截面；由米散射强度IMie可得到大气中气溶胶颗粒物的浓度。
2.根据权利要求1所述的大气气溶胶颗粒物探测激光雷达，其特征在于，所述分光镜(42)为短波通滤光片，比激光波长长的Stokes拉曼散射谱反射，米-瑞利散射光谱透射。
3.根据权利要求1所述的大气气溶胶颗粒物探测激光雷达，其特征在于，所述的第一滤光片(43)为带通滤光片，其透射中心波长为发射激光单元(1)发出的激光波长，透射带宽为20cm-1；
第二滤光片(46)为带通滤光片，其透射中心波长比激光波长长90.5cm-1，透射带宽为5cm-1。
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