Särskilt ämne | Tillämpning av LIDAR -teknik vid atmosfärisk detektion

Atmosfärisk lidar

Atmosfärisk lidar är en applikation som är specifik för Lidar, som använder interaktion mellan laserljus med atmosfäriska komponenter för detektion. En radar med en laser som en ljuskälla, en fotodetektor som en mottagningsanordning och ett optiskt teleskop som antenn. Arbetsprincipen för Lidar som övervakar den omgivande atmosfären är: laseren avger laserpulser och genererar backspridningssignaler efter att ha interagerat med aerosoler och olika komponenter i atmosfären. Detektorerna i systemet får ekosignaler och bearbetar och analyserar dem. För att erhålla de nödvändiga atmosfäriska fysiska elementen.

Som uppströmskomponenten i Lidar är laser en viktig del av Lidar. Prestanda, kostnaden och tillförlitligheten för Lidar -produkter är nära besläktade med lasrarnas prestanda, kostnad och tillförlitlighet. Det finns många typer av lasrar med olika parametrar och föreställningar. Vilken laser att välja som en radarstrålningskälla måste ofta beaktas i kombination med olika faktorer, såsom: våglängd, atmosfäriska transmissionskarakteristika, enstaka pulsenergi/kraftkrav, volym och tillförlitlighet. sex och så vidare.

LIDAR -tekniken som används för att detektera atmosfäriska partiklar är huvudsakligen mätarspridning av detekteringsteknologi och polarisationsdetekteringsteknik. LiDAR som använder dessa två tekniker kallas mätare spridning av Lidar respektive polarisation Lidar. Echo-signalerna som tas emot av dessa två typer av LIDAR är elastiska spridningssignaler, det vill säga våglängden för den atmosfäriska baksäckningsekot är densamma som för den utsända laserpulsen, och detekteringshöjden är cirka 0-20 km.
Mätare-spridningen LIDAR använder huvudsakligen den bakre spridningsekosignalen för den atmosfäriska aerosolen för att upptäcka fördelningen av dess utrotningskoefficient eller back-spridningskoefficient. Genom att lösa mätarspridningen av Lidar -ekvationen kan utrotningskoefficienterna för atmosfäriska aerosolpartiklar och molnpartiklar i motsvarande höjder hämtas.
Polarisation Lidar är ett effektivt verktyg för att studera morfologin hos atmosfäriska icke-sfäriska partiklar såsom cirrusmoln och damm-aerosoler genom att detektera depolariseringsförhållandet för det bakspridda ljuset av icke-sfäriska partiklar för att studera deras morfologi. Samtidigt har polariserad Lidar också funktionen av allmän mätarspridning av Lidar, som kan använda den parallella komponenten i detekterat atmosfäriskt bakspridat ljus för att hämta den vertikala profilen för cirrus och atmosfärisk aerosolutrotningskoefficient och den optiska tjockleken av atmosfärisk aerosol.