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1、第30卷第7期光学学报Vol.30,No.72010年7月ACTAOPTICASINICAJuly,2010文章编号:0253-2239(2010)07-1938-07振动拉曼散射信号反演激光雷达几何因子分析11233赵培涛李伟张寅超曹开法胡顺星12中国气象局气象探测中心,北京100081;北京理工大学光电学院,北京1000813中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥230031摘要利用研制的探测大气二氧化碳廓线的振动拉曼激光雷达系统采集的氮气分子振动拉曼散射信号,结合激光雷达探测时的大气消
2、光数据,反演求出激光雷达的几何因子曲线。并对气溶胶波长指数变化对振动拉曼信号反演几何因子造成的影响进行分析与估算。气溶胶消光波长指数变化对振动拉曼散射信号反演几何因子会带来较大的误差影响。当气溶胶消光波长指数或其谱分布确定时,振动拉曼散射信号反演几何因子具有简便、可靠等优点,在振动拉曼激光雷达系统几何因子确定中可以充分应用此方法。关键词大气与海洋光学;激光雷达;振动拉曼散射;几何因子中图分类号P407.5;TN958.98文献标识码Adoi:10.3788/AOS20103007.1938Det
3、erminationofLidarGeometricFormFactorwithVibrationRamanScatteringSignals11233ZhaoPeitaoLiWeiZhangYinchaoCaoKaifaHuShunxing1MeteorologicalObservationCentre,ChinaMeteorologicalAdministration,Beijing100081,China2DepartmentofOpticalEngineering,BeijingInst
4、ituteofTechnology,Beijing100081,China3AnhuiInstituteofOpticsandFineMechanics,ChineseAcademyofSciences,Hefei,Anhui230031,ChinaAbstractCombinedwiththeatmosphereextinctiondatawhenthelidarwasoperated,N2vibrationalRamanscatteringsignalsofdetectingatmosphe
5、reCO2Ramanlidarsystemwereusedtodeterminethelidargeometricformfactor,andanalyzeandestimatetheinfluenceofaerosolwavelengthexponentchangesongeometricformfactordetermination.Theresultsshowthattheaerosolwavelengthexponentwouldhaveinfluencedthedeterminatio
6、nofgeometricformfactorwithvibrationalRamansignals.Whentheaerosolwavelengthexponentwasdeterminedbyotherexperiments,determinationofgeometricformfactorforRamonlidarwithvibrationalRamanscatteringsignalsissimple,convenientandcredible.Keywordsatmospherican
7、doceanoptics;lidar;vibrationalRamanscattering;geometricformfactor1引言是受到激光雷达本身的结构特点的限制,激光雷达近年来激光雷达作为一种主动探测工具在大气发射接收系统无论是离轴设计,还是同轴设计,都无法避免几何因子的影响,因此在获取近地面大气参探测领域中得到重要的应用,能够实现大范围内大气参量、气体污染物的实时遥感测量,为大气探测提量信息时受到了严格的限制。虽然拉曼散射激光雷供了一种强有力的探测工具[1~3]。目前正在进行的达系统
8、通过精密设计后可使参考气体和被探测气体分子两散射通道因子完全吻合,利用拉曼雷达反演国家科技部基础性工作专项重点项目/我国东大气参量的方法可以消除雷达系统几何因子的影部整层大气重要参数高分辨垂直分布探查0中激光雷达作为重要的探测工具得到充分的应用[4,5],但响,获得近端大气探测信息,但是在利用单通道雷达收稿日期:2009-08-12;收到修改稿日期:2009-11-04基金项目:国家自然科学基金(40905016)和科技部基础性工作专项项目(2007FY110700)资助课题。作者简介:赵培涛(
