LED光源米散射氣溶膠探測(cè)雷達(dá)系統(tǒng)研究.pdf

1、激光雷達(dá)是以激光為發(fā)射信號(hào)的主動(dòng)式現(xiàn)代光學(xué)遙感設(shè)備，具有高時(shí)空分辨率和連續(xù)探測(cè)能力，被廣泛應(yīng)用于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。但是受激光波長(zhǎng)的限制，影響了其在氣溶膠探測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。LED作為大氣探測(cè)雷達(dá)的光源比起激光光源有許多優(yōu)勢(shì)，利用其波長(zhǎng)豐富的特點(diǎn)，可以在特定波長(zhǎng)上對(duì)氣溶膠的光學(xué)特性進(jìn)行探測(cè)并使粒譜分布測(cè)量得以實(shí)現(xiàn)。此外，用LED作為雷達(dá)的發(fā)射光源可以實(shí)現(xiàn)探測(cè)雷達(dá)的小型化和低成本化。
　　首先，本課題分析研究了利用LED光源作為雷達(dá)探測(cè)光

2、源對(duì)氣溶膠進(jìn)行探測(cè)的可行性，設(shè)計(jì)了一種適合LED光源的米散射氣溶膠探測(cè)雷達(dá)系統(tǒng)。采用符合人眼安全標(biāo)準(zhǔn)的530mn波長(zhǎng)的LED作為探測(cè)光源，設(shè)計(jì)了多顆LED陣列光源，以解決單顆LED能量的不足，利用透鏡組與導(dǎo)光棒相結(jié)合的光路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了光源的準(zhǔn)直；采用卡塞格林望遠(yuǎn)鏡作為光學(xué)接收器，再利用PMT對(duì)大氣回波信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用LabVIEW編寫了數(shù)據(jù)采集與大氣消光系數(shù)反演程序。
　　然后，基于Mie散射理論以及雷達(dá)