[发明专利]一种全天时准确测量大气温度和气溶胶参数的激光雷达系统

摘要

本发明公开了一种全天时准确测量大气温度和气溶胶参数的激光雷达系统。系统包括发射单元、光学接收与信号检测单元和控制单元。发射单元采用种子注入的固体激光器输出极窄线宽的532.23 nm激光并导向天顶；光学接收与信号检测单元收集大气物质后向散射光，同时提取弹性回波信号及N2分子Anti‑Stokes纯转动Raman谱J=6和16的两支单谱线信号；控制单元保障整个雷达系统自动有序工作。本发明的激光雷达系统具备全天时工作能力，且具备更高的测温精度，可实现对大气温度和气溶胶消光系数、体后向散射系数的同时准确测量。

主权项

一种全天时准确测量大气温度和气溶胶参数的激光雷达系统，包括发射单元、光学接收与信号检测单元、控制单元；发射单元采用种子注入的大功率固体激光器输出极窄线宽的激光并导向天顶；光学接收与信号检测单元收集来自大气物质的后向散射光；控制单元保障整个雷达系统有序工作，其特征在于：所述发射单元采用种子注入的固体激光器输出单脉冲能量～800mJ，重复频率30Hz，线宽<0.006cm‑1的532.23nm激光并导向天顶；光学接收与信号检测单元中两个Raman通道组合窄带干涉滤光片和FPI干涉仪分别提取N2分子Anti‑Stokes纯转动Raman谱J＝6和16两支单谱线信号，对532.23nm附近光产生优于8个量级的抑制，对邻近O2分子谱线信号产生优于1.5个量级的抑制；系统视场～0.4mrad，弹性通道带宽0.3nm，双Raman通道带宽～30pm，具备全天时工作能力。