绝对探测大气温度的纯转动拉曼激光雷达系统?

摘要：

纯转动拉曼激光雷达是探测大气温度廓线的重要手段之一，其正常工作需要配置其他并行校正设备，制约其在气象及环境监测领域中的实用化进程.基于大气氮气分子的纯转动拉曼谱型对温度的依赖性，提出并设计了绝对探测大气温度廓线的纯转动拉曼激光雷达系统.系统采用波长532 nm且脉冲能量300 mJ的激光激励源和口径250 mm卡塞格林望远镜的接收器，设计了衍射光栅和光纤Bragg光栅结合的多通道并行纯转动拉曼光谱分光系统；仿真分析氮气和氧气分子的纯转动拉曼散射谱线间关系，优化选择了6条氮气分子的纯转动拉曼谱线以直接反演大气温度，设计了两级滤光器间转接光纤阵列的结构；基于最小二乘原理推导了绝对探测大气温度的反演算法，并结合标准大气模型，分析了纯转动拉曼激光雷达绝对探测大气温度的探测性能.结果表明，所设计纯转动拉曼激光雷达系统可直接反演大气温度廓线，在测量时间17 min内，温度偏差小于0.5 K的探测高度达2.0 km.

关键词：转动拉曼光谱、拉曼激光雷达、大气温度、绝对探测技术

所属期刊栏目：65

分类号：TN9;P41

资助基金：国家自然科学基金61308106,61275185;陕西省自然科学基金批准号:2013JM5001资助的课题.* Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant .61308106,61275185;the Natural Science Foundation of Shaanxi Province, ChinaGrant 2013JM5001

在线出版日期：2016-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：143301-1-143301-7