拉曼气溶胶激光雷达的基本原理
利用激光作为光源，通过探测激光与大气相互作用的光波信号来遥感大气。光波与大气中的介质相互作用，产生包含气体分子和气溶胶粒子信息的辐射信号。关于气体分子和气溶胶粒子的信息可以通过适当的反演方法获得。利用弹性散射信号确定粒子消光系数的方法无法改变气溶胶消光系数和后向散射系数是由雷达信号同时确定的两个未知物理量的事实。该系统主要分为三部分:光发射和接收光学系统、光电探测模块中的电子系统(包括激光电源、信号放大、采集和控制单元)以及信号存储和数据处理系统。
应用:目前主要用于大气温度测量和空气污染监测。在北京奥运会期间，这项技术被用于探测大气能见度和污染颗粒。
拉曼气溶胶激光雷达
激光雷达是一种激光探测、测距和定位系统，可以安装在不同的遥感平台上。它集成了激光测距、惯性测量、定位等技术。通过记录单个激光信号发射到接收到地面物体反射能量的时间，根据信号发射瞬间定位定姿系统测得的激光扫描系统的位置和姿态，可以计算出地面物体的三维坐标，绘制出地形图。
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什么是拉曼激光雷达？
首先我们来了解一下激光雷达，它是以激光为光源，通过探测光波信号进行远程测量，激光与被测物之间没有相互作用。利用振动拉曼技术进行测量的激光雷达技术是拉曼激光雷达，主要用于大气遥感测量。拉曼激光雷达是一种遥感技术。
激光雷达作为一种主动遥感探测技术和工具，已有近50年的历史。目前广泛应用于地球科学和气象学、物理学和天文学、生物学和生态保护、军事等领域。其中，传统的激光雷达主要用于陆地植被监测、激光大气传输、精细气象探测、全球气候预测、海洋环境监测等。随着激光技术、精细分光技术、光电探测技术和计算机控制技术的快速发展，激光雷达在遥感探测高度、空间分辨率、时间连续监测和测量精度等方面具有独特的优势。
激光雷达探测原理
光波的物理量可以用强度、波长(频率)、相位、偏振态和方向性来表示。光与物质的相互作用主要是吸收和散射，可分为气溶胶等粒子引起的米氏散射、瑞利散射、拉曼散射、荧光和共振散射以及大气分子和原子引起的吸收。通过分析各种散射机制和效应，可以检测物质的物理和化学信息。大气探测激光雷达的工作原理类似于微波雷达。通常，使用脉冲激光器作为发射源，向大气中发射具有高方向性和高能量以及窄脉冲宽度的激光束。通过望远镜收集大气中物质产生的后向散射光，并对散射光进行光谱分析， 并且杂散光信号被消除。经过光电转换，得到电信号，通过计算机数据采集、信号分析和数据反演，得到所需的大气参数或信息。
