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拉曼氣溶膠激光雷達探測原理

光波的物理量可由強度、波長（頻率）、相位、偏振態及指向性等來表示。光與物質相互作用主要表現為吸收及散射現象，按作用機理可以分為氣溶膠等顆粒物引起的米氏散射，大氣分子及原子等引起的瑞利散射、拉曼散射、熒光及共振散射和吸收等現象。通過對各種散射機理及效果進行分析，可以探測物質的物理及化學信息。大氣探測激光雷達工作原理與微波雷達相似。一般采用脈沖激光器作為發射源，向大氣中發射一束具有高指向性、高能量的窄脈沖寬度的激光束，通過望遠鏡收集大氣中物質產生的后向散射光，并對散射光進行光譜分析，剔除雜散光信號，經光電轉換后獲得電信號，由計算機進行數據采集、信號分析及數據反演即可得到所需大氣參數或信息。

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拉曼氣溶膠激光雷達

激光雷達的結構、分類以及不同種類激光雷達的工作原理。跟蹤激光雷達新發展和應用,根據探測物質的不同,分別討論了激光雷達在探測氣溶膠、云、邊界層、溫度、能見度、風、大氣成分、水汽和鈉層方面的應用,綜述了目前國內外氣象探測的半導體激光雷達、微脈沖激光雷達、一般彈性散射激光雷達、多普1勒激光雷達、差分吸收激光雷達和Raman激光雷達的發展現狀和趨勢,認為激光雷達將向多波長、多探測功能、商業化、區域化及全球化方向發展,它在氣象與環境監測中正在發揮越來越重要的作用。

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拉曼氣溶膠激光雷達歷史

自從1839年由Daguerre和Niepce拍攝張像片以來，利用像片制作像片平面圖(X、Y)技術一直沿用至今。到了1901年荷蘭人Fourcade發明了攝影測量的立體觀測技術，使得從二維像片可以獲取地面三維數據(X、Y、Z)成為可能。一百年以來，立體攝影測量仍然是獲取地面三維數據準確和可靠的技術，是國家基本比例尺地形圖測繪的重要技術。