Speciaal onderwerp | Toepassing van LIDAR -technologie bij atmosferische detectie

Atmosferische lidar

Atmosferische lidar is een toepassing die specifiek is voor LIDAR, die de interactie van laserlicht gebruikt met atmosferische componenten voor detectie. Een radar met een laser als lichtbron, een fotodetector als ontvangend apparaat en een optische telescoop als een antenne. Het werkende principe van LiDAR -monitoring van de omgevingsatmosfeer is: de laser stoot laserpulsen uit en genereert terugverstrooiingssignalen na interactie met aerosolen en verschillende componenten in de atmosfeer. De detectoren in het systeem ontvangen echosignalen en verwerken en analyseren deze. Om de vereiste atmosferische fysieke elementen te verkrijgen.

Als stroomopwaartse component van LIDAR is laser een belangrijk onderdeel van LiDAR. De prestaties, kosten en betrouwbaarheid van LIDAR -producten zijn nauw verwant aan de prestaties, kosten en betrouwbaarheid van lasers. Er zijn veel soorten lasers met verschillende parameters en uitvoeringen. Welke laser moet worden gekozen als een radarstralingsbron, moet vaak worden overwogen in combinatie met verschillende factoren, zoals: golflengte, atmosferische transmissiekarakteristieken, enkele pulsenergie/vermogensvereisten, volume en betrouwbaarheid. seks enzovoort.

De LIDAR -technologie die wordt gebruikt om atmosferische deeltjes te detecteren, is voornamelijk meterverstrooiingsdetectietechnologie en polarisatiedetectietechnologie. De lidar met behulp van deze twee technologieën wordt respectievelijk meter verstrooiing LiDAR en polarisatie -lidar genoemd. De echo-signalen ontvangen door deze twee soorten lidar zijn elastische verstrooiingssignalen, dat wil zeggen dat de golflengte van de atmosferische backscatter-echo dezelfde is als die van de uitgezonden laserpuls en de detectiehoogte is ongeveer 0-20 km.
De meterverstrooiing-lidar gebruikt voornamelijk het terugverstrooiende echosignaal van de atmosferische aerosol om de verdeling van zijn uitstervingscoëfficiënt of terugverstrooiingscoëfficiënt te detecteren. Door het oplossen van de meterverstrooiingslidar -vergelijking, kunnen de extinctiecoëfficiënten van atmosferische aerosoldeeltjes en wolkendeeltjes op overeenkomstige hoogten worden opgehaald.
Polarisatie-LIDAR is een effectief hulpmiddel om de morfologie van atmosferische niet-sferische deeltjes zoals cirruswolken en stofaerosolen te bestuderen door de depolarisatieverhouding van het terugverstrooide licht van niet-sferische deeltjes te detecteren om hun morfologie te bestuderen. Tegelijkertijd heeft gepolariseerde LIDAR ook de functie van algemene meterverstrooiing -lidar, die de parallelle component van gedetecteerd atmosferisch terugverstrooid licht kan gebruiken om het verticale profiel van cirrus en atmosferische aerosoluitstervencoëfficiënt en de optische dikte van atmosferische aerosol op te halen.