贵州气溶胶激光雷达技术

在斯坦福研究所开发的比较原始的仪器设计清楚地表明了激光雷达的应用，如通过雨水或底层的云的结构探测云和雾层的位置，上升限度的高度。激光雷达回波可以清楚的从低海拔地区观察到一个清晰的连续气溶胶层，而这对于肉眼来说是不可见。SRIMarkIII的激光雷达，对稀薄的卷云的检测展示了一个更高的水平。它表明一个很高的峰值功率可以穿透云层，同时形成反射。利用这种现象在不同海波高度观察时就可以证明几个不同层的卷云的存在。虽然用激光雷达性能优越，除了优化设计系统中的参数之外，许多技术被利用来改善的激光雷达系统的性能。例如激光器的冷却就是所有激光器必须解决的问题。激光雷达脉冲重复频率较低或泵浦阈值较低时可以采用空气制冷，而以更大的激光脉冲能量时必须采用制冷系统来冷却激光器。利用激光雷达可以探测气溶胶、云粒子的分布、大气成分和风场的垂直廓线，对主要污染源可以进行有效监控。贵州气溶胶激光雷达技术

激光雷达与微波雷达比较激光雷达的波长比微波短好几个数量级，又有更窄的波束。因此，于微波雷达相比，激光雷达具有如下优点：1、角分辨率高，速度分辨率高和距离分辨率高。采用距离-多普勒成像技术可以得到运动目标的高分辨率的清晰图象。2、抗干扰能力强，隐蔽性好;激光不受无线电波干扰，能穿越等离子鞘，低仰角工作时，对地面多路径效率不敏感。激光束很窄，只有在被照射的那一点，那瞬间，才能被接收，所以激光雷达发射的激光被截获的概率很低。3、激光雷达的波长短，可以在分子量级上对目标探测。这是微波雷达无能为力的。4、在功能相同的情况下，比微波雷达体积小，重量轻。贵州轨道交通激光雷达点云无人驾驶关键就是激光雷达。

此外，系统的模块化结构让用户能有选择地升级系统功能，添加车轴数统计、尺寸超限报警、检测过热车辆部件等新功能。这让自由流测定系统非常灵活，理想适用于道路收费系统，同时还特别适用于车辆轮渡或将车辆装载到火车上等应用，还可用于检查车辆尺寸是否符合法规要求。   据介绍，该系统通过安装于龙门架上的激光雷达，扫描穿过龙门架的车辆，并将扫描信息发送至车辆控制器Traffic Contoller。车辆控制器通过从多个激光雷达传输的车辆顶面、侧面数据，计算并生成车辆的3D点云模型。系统通过对车辆点云数据的分析处理，获取车辆的车型、尺寸、车轴数等信息。

半导体泵浦固体激光器综合了半导体激光器与固体激光器的优点，具有体积小、重量轻、量子效率高的特点。通过泵浦激光T作物质，输出光束质量好、时间相干性和空间相干性好的泵浦光，摒弃了半导体激光器光束质量差、模式特性荠的缺点，与氙灯泵浦同体激光器相比具有泵浦效率高、T作寿命长、稳定可靠的优点。激光工作物质可以选择钕(Nd)、铥(Tm)、钬(Ho)、铒(Er)、镱(Yb)、锂(Li)、铬(Cr)等，获得从1.047～2.8μm的多种波。目前，半导体泵浦固体激光器的许多工程应用问题已经得到解决，是应用前景比较好、发展快的一种激光器。气体激光器是目前种类较多、输出激光波长丰富、应用广的一种激光器。其特点是激光输出波长范围较宽;气体的光学均匀性较好，因此输出的光束质量好，其单色性、相干性和光束稳定性好。因此，探测器的选择和合理使用是激光接收机设计中的重要环节。

差分激光雷达主要用于大气成分的测定。差分激光雷达的测试原理是使用激光雷达发出两种不等的光，其中一个波长调到待测物体的吸收线，而另一波长调到线上吸收系数较小的边翼，然后以高重复频率将这两种波长的光交替发射到大气中，此时激光雷达所测到的这两种波长光信号衰减差是待测对象的吸收所致，通过分析便可得到待测对象的浓度分布。在大气中间层金属蒸气层的观测主要采用荧光共振散射激光雷达。其原理是利用Na、K、Li、Ca等金属原子作为示踪物开展大气动力学研究。由于中间层顶大气分子密度较低，瑞利散射信号十分微弱，而该区域内的钠金属原子层由于其共振荧光截面比瑞利散射截面高几个数量级，因此，利用钠荧光雷达研究钠层分布，进而研究重力波等有关性质更展示其独有的特性。抗干扰能力强，隐蔽性好;激光不受无线电波干扰，能穿越等离子鞘。自动驾驶激光雷达推荐

在高精度激光测距机中，通常采用峰值采样保持电路和恒比定时电路来减小测时误差。贵州气溶胶激光雷达技术

在海洋环境和水下目标探测等领域，采用激光雷达，通过对激光诱导目标物发射的荧光等光谱信号的探测分析以获得海洋浮游生物及叶绿素等物质的种类和浓度分布信息。叶绿素浓度测量是海洋环境监测的热点项目之一，这是因为浮游植物是其他海洋生物的直接或间接的食物来源，在所有的海洋生物中占有特殊而重要的地位，其数值与估计海洋初级生产力、全球通量和众多海洋现象研究紧密相关。传统的测定方法有许多局限性，一来依靠人工逐点采样，范围小；二来分析速度很慢，效率不高。海洋激光雷达的出现恰好弥补了这种遗憾，可以对大面积，甚至全球范围内水域的叶绿素浓度进行实时、动态监测。贵州气溶胶激光雷达技术

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