全天时紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统
紫外高光谱瑞利测温激光雷达是一种探测大气温度廓线的有效工具。目前, 紫外高光谱瑞利测温激光雷达通常采用355 nm波长的光, 然而白天太阳背景光辐射会影响雷达系统的信噪比(SNR), 进而制约温度探测的距离和精度。针对大气温度的全天时探测, 提出了基于法布里-珀罗标准具的266 nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统。由于到达地面的太阳背景光辐射不包含266 nm波长的光, 只需考虑臭氧对266 nm波长光吸收的影响, 进而实现全天时大气温度的探测。基于脉冲能量、望远镜直径、望远镜接收视场角、臭氧浓度以及太阳背景光强度等主要影响参数, 对266 nm和355 nm两个波长紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统的谱宽、透过率、回波信号SNR以及温度偏差参数进行数值仿真和对比分析。结果表明, 大气分子和气溶胶散射对266 nm波长光的影响远大于对355 nm波长光的影响。白天266 nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统的有效探测距离为4 km左右, 比355 nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统的有效探测距离远2.9 km; 夜间266 nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统有效探测距离为6 km。探测距离小
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