大氣臭氧探測激光雷達基于差分吸收原理,利用臭氧的吸收特性測量氣體的濃度分布。激光雷達以高重復頻率向大氣中發(fā)射一對或幾對不同波長(cháng)脈沖探測光,選取的波長(cháng)對非常接近,其中一個(gè)波長(cháng)位于臭氧吸收較強的位置,而另一個(gè)波長(cháng)位于臭氧吸收很弱或無(wú)吸收的位置,利用臭氧對這兩個(gè)激光波長(cháng)的吸收差別(兩種波長(cháng)光信號衰減差),確定兩個(gè)脈沖激光共同路徑.上臭氧的濃度,從而實(shí)現對臭氧時(shí)空分布的探測。大氣臭氧探測激光雷達由發(fā)射系統,光學(xué)接收系統,探測采集系統三部分組成。
儀器用途:探測大氣臭氧的時(shí)空分布特征
發(fā)射系統
激光器: Nd:YAG, Q-Switch
拉曼管: D2
266nm(> 90mJ),
激光能量: 289nm( 15mJ),316nm( 10mJ)
重復頻率: 10Hz
發(fā)散角:<0.3mrad (擴束后)
脈沖寬度: 5ns
光學(xué)接收系統
接收望遠鏡:卡塞格林型
主鏡: 250mm直徑
接收視場(chǎng): 0.5mrad
濾光器:光柵光譜儀
探測器: PMT
一、性能優(yōu)異:
探測器紫外響應靈敏,臭氧檢測”下限可達ppb級;全固態(tài)激光器,單脈沖能量高,有效探測距離大;采用收發(fā)一體望遠鏡接收系統,同軸設計,有效降低盲區;高速數據采集卡,空間分辨率高。
二、一體化光機設計結構:
分光系統采用光柵分光技術(shù),可使光學(xué)系統長(cháng)期穩定運行、信噪比高;激光器系統采用水冷方式,散熱性好,振動(dòng)小。
三、維護費用低:
激光器系統采用泵浦燈,現場(chǎng)維護,無(wú)需返廠(chǎng);拉曼管可現場(chǎng)更新氣體。
四、使用壽命長(cháng):
閃光燈使用次數高達1億次。