差分吸收NO_2激光雷达波长漂移和能量波动对浓度反演的影响

作     者：刘秋武 陈亚峰 王杰 黄见 胡顺星 LIU Qiu-wu;CHEN Ya-feng;WANG Jie;HUANG Jian;HU Shun-xing

作者机构：中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 

基　　金：国家重大科研仪器设备研制专项(No.41127901) 国家自然科学基金资助项目(No.41575032 No.41505019) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2018年第26卷第2期

页      码：253-260页

摘      要：为评估差分吸收二氧化氮激光雷达中激光器的稳定性对反演浓度的影响,以NO_2的吸收谱和激光雷达方程为基础,分析了波长漂移和能量波动对距离分辨差分吸收激光雷达浓度反演带来的相对误差。采用两台Nd:YAG激光器的354.7nm波长分别泵浦两台染料激光器的方式,产生差分吸收探测所需的两个波长λon(448.10nm)和λoff(446.80nm),搭建探测大气NO_2实验系统,并就波长漂移和能量波动对NO_2浓度反演影响进行了实验验证。实验结果表明:在没有稳频条件下,当λon和λoff波长漂移≤0.005nm时,引起的浓度相对误差为≤3%;能量波动对反演浓度没有影响,但能量降低减小探测距离,当能量下降≤5%时,探测距离≤100m,实验结果与理论计算基本一致。最后,开展了大气NO_2浓度实验观测,获得实验期间水平及垂直高度0.5~3km内NO_2浓度的分布廓线,系统稳定可靠。本方法为实用化NO_2差分吸收激光雷达的设计及应用提供了理论依据及技术支持。

主 题 词：激光雷达 差分吸收光谱 二氧化氮 波长漂移 能量波动 

学科分类：080904[080904] 0810[工学-土木类] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 081105[081105] 0805[工学-能源动力学] 081001[081001] 081002[081002] 0825[工学-环境科学与工程类] 0811[工学-水利类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/OPE.20182602.0253

馆 藏 号：203282752...