532nm和355nm瑞利激光雷达观测中层大气的数据对比分析

作者：邓潘; 张天舒; 刘建国; 刘洋; 董云升; 范广强

来源：红外与激光工程, 2016, S2: 24-30.

• 瑞利散射
• 激光雷达
• 大气密度
• 大气压力
• 大气温度

分别采用532 nm和355 nm瑞利散射激光雷达对合肥地区2540 km高度大气密度、压力和温度垂直分布进行了探测。532 nm瑞利激光雷达系统采用532 nm波长Nd:YAG激光器及400 mm口径卡塞格林型望远镜。355 nm瑞利激光雷达系统在532 nm瑞利激光雷达系统上进行改进,采用355 nm波长Nd:YAG激光器及4只400 mm口径卡塞格林型望远镜。通过实验对比得出,355 nm激光雷达系统信噪比高于532 nm激光雷达系统约6倍。355 nm激光雷达系统大气密度及压力探测值与当日气球探空数据比值波动小于532 nm激光雷达系统。355 nm激光雷达系统探测大气温度与当日气球探空数据偏差均值约为-2.14 K,最大温度偏差约为6 K,532 nm激光雷达系统探测大气温度与当日气球探空数据偏差均值约为-6.98 K,最大温度偏差约为9 K。两台激光雷达对比实验说明,改进的355 nm激光雷达系统对中层大气密度、压力和温度探测精度要高于532 nm激光雷达系统,改进的355 nm激光雷达系统探测性能优于532 nm激光雷达系统。

• 单位
  中国科学院，安徽光学精密机械研究所; 电子工程学院; 中国科学技术大学; 中国科学院安徽光学精密机械研究所