水汽紫外拉曼激光雷达分光系统研究

摘要：

介绍了一种可用于工作波长在紫外波段的水汽拉曼激光雷达的分光系统,即利用石英三棱镜组合结构实现对激光雷达多波长回波信号的分光.对于266 nm发射波长,由于激光雷达接收的氧气(O2)、氮气(N2)、水汽(H2O)拉曼波长相隔较近,普通的滤光片难以满足要求,利用该分光系统,对其参数尤其是对棱镜间夹角和光束入射角的优化,可将大气中O2、N2、H2O的拉曼散射信号完全分开,使光电检测系统可在三个独立的通道分别接收O2、N2、H2O拉曼信号,从而反演大气中水汽及臭氧含量垂直分布廓线.应用计算机对分光系统进行了模拟计算,以实现分光系统参数的最佳区配;在入射角约为36°.棱镜间夹角约为106°时.该分光系统可完全分开O2、N2、H2O拉曼信号.最后,用激光激发拉曼管内高压气体产生受激拉曼散射以模拟回波信号波长的实验方法对计算结果进行了验证和标定,结果表明,该分光系统应用于紫外水汽拉曼激光雷达系统具有可靠性和可行性.

关键词：大气光学、激光雷达、分光系统、水汽、受激拉曼散射

所属期刊栏目：21

分类号：TN958.98

资助基金：科技部科技基础性工作专项资助项目2007FY110700

在线出版日期：2010-11-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1171-1175