大氣臭氧探測激光雷達(dá)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(dá)以高重復(fù)頻率向大氣中發(fā)射一對或幾對不同波長脈沖探測光,選取的波長對非常接近,其中一個(gè)波長位于臭氧吸收較強(qiáng)的位置,而另一個(gè)波長位于臭氧吸收很弱或無吸收的位置,利用臭氧對這兩個(gè)激光波長的吸收差別(兩種波長光信號衰減差),確定兩個(gè)脈沖激光共同路徑.上臭氧的濃度,從而實(shí)現(xiàn)對臭氧時(shí)空分布的探測。大氣臭氧探測激光雷達(dá)由發(fā)射系統(tǒng),光學(xué)接收系統(tǒng),探測采集系統(tǒng)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(tǒng)
激光器: Nd:YAG, Q-Switch
拉曼管: D2
266nm(> 90mJ),
激光能量: 289nm( 15mJ),316nm( 10mJ)
重復(fù)頻率: 10Hz
發(fā)散角:<0.3mrad (擴(kuò)束后)
脈沖寬度: 5ns
光學(xué)接收系統(tǒng)
接收望遠(yuǎn)鏡:卡塞格林型
主鏡: 250mm直徑
接收視場: 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(yīng)靈敏,臭氧檢測”下限可達(dá)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(yuǎn)鏡接收系統(tǒng),同軸設(shè)計(jì),有效降低盲區(qū);高速數(shù)據(jù)采集卡,空間分辨率高。
二、一體化光機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu):
分光系統(tǒng)采用光柵分光技術(shù),可使光學(xué)系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行、信噪比高;激光器系統(tǒng)采用水冷方式,散熱性好,振動(dòng)小。
三、維護(hù)費(fèi)用低:
激光器系統(tǒng)采用泵浦燈,現(xiàn)場維護(hù),無需返廠;拉曼管可現(xiàn)場更新氣體。
四、使用壽命長:
閃光燈使用次數(shù)高達(dá)1億次。