拉曼氣溶膠激光雷達探測原理

光波的物理量可由強度、波長（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。通過對各種散射機理及效果進行分析，可以探測物質(zhì)的物理及化學信息。大氣探測激光雷達工作原理與微波雷達相似。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，通過望遠鏡收集大氣中物質(zhì)產(chǎn)生的后向散射光，并對散射光進行光譜分析，剔除雜散光信號，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后獲得電信號，由計算機進行數(shù)據(jù)采集、信號分析及數(shù)據(jù)反演即可得到所需大氣參數(shù)或信息。

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拉曼氣溶膠激光雷達分類

目前，激光雷達的種類很多，但是按照現(xiàn)代的激光雷達的概念，常分為以下幾種:

按激光波段分：有紫外激光雷達、可見激光雷達和紅外激光雷達。

按激光介質(zhì)分：有氣體激光雷達、固體激光雷達、半導體激光雷達和二極管激光泵浦固體激光雷達等。

按激光發(fā)射波形分：有脈沖激光雷達、連續(xù)波激光雷達和混合型激光雷達等。

按顯示方式分：有模擬或數(shù)字顯示激光雷達和成像激光雷達。

按運載平臺分：有地基固定式激光雷達、車載激光雷達、機載激光雷達、船載激光雷達、星載激光雷達、彈載激光雷達和手持式激光雷達等。

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拉曼氣溶膠激光雷達

激光雷達的研究起源于上世紀60年代末，起初主要用于軍1用領(lǐng)域，自1995年正式實現(xiàn)商業(yè)化之后，在測繪、資源勘探等領(lǐng)域發(fā)揮了越來越多的作用，在盛行的“黑科技”無人駕駛技術(shù)的開發(fā)上，激光雷達更是核心技術(shù)之一。隨著技術(shù)的發(fā)展和完善，激光雷達的應(yīng)用范圍也越來越廣，其中環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域就是很重要的一個方面，可以用來測量顆粒物、臭氧、溫度和濕度的變化等等。

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