差分吸收激光雷达测量对流层臭氧的方法,是利用待测气体的吸收特性测量该气体的浓度。差分吸收激光雷达以同一光路向大气中发射波长接近的两束脉冲激光,其中一个波长处于被测气体的吸收线上,它被待测气体强烈吸收;另一个波长处于待测气体的吸收线的边翼上或吸收线外,待测气体对它吸收很小或没有吸收。由于这两束激光波长相近,对其它气体分子和气溶胶的消光基本相同,两束激光的回波强度的差异只是由待测气体分子的吸收引起。从而根据两个波长回波强度的差异可以确定待测气体分子的浓度。

差分吸收激光雷达测量大气臭氧的优点是测量范围大、分辨率高、精度较高、实时快速、能够监测臭氧的时空变化。在较低高度的对流层中,气溶胶含量很大且分布很不均匀,为减少气溶胶的影响,一般选取波长较短的紫外波长。

1. 发射器

1.1 光源：Pulsed laser source Nd:YAG, GRM, Q-Switched

1.1 发射波长: 266 nm, and 289, 299, 316 nm*

1.3 脉冲能量: 90mJ @ 266nm，> 10 mJ @ 289 nm*，> 13 mJ @ 299 nm*，> 9 mJ @
316 nm*

1.4 Number of Emitted Laser Beams: ≥2

1.5 重复频率（脉冲重复频率）: 10Hz

1.6 脉冲宽度：7-8 ns

1.7 Divergence: <0.5 mrad

                <0.2 mrad final divergence after beam expander

1.8 偏振:线性

1.9 平均发射功率：2W

1.10 HR mirrors: HR mirror @ 266 nm (2), HR @ 299 nm, HR @ 289 and 316
nm.

1.11 Mount on 3-axis holder for laser beam alignment

1.12 PR mirror PR @ 266 nm (60-40 %)

1.13 Beam expanders for separate collimation @ 299 nm, and @ 289 and 316
nm

2. 光发射器

2.1 望远镜类型: Cassegrainian, co-axial

2.2 主镜: 400 mm ∅

2.3 接受视角FOV 0.5 – 1.5 mrad (Variable step of 0.25 mrad)

2.4波长分离单元(WSU)

   类型： Grating Spectrometer (4900 grooves/mm, 76 x 76 mm)

   波长检测宽度： 0.5 nm

   光谱仪光学效率： > 30%

3 光电检测器

3.1 检测器类型 Licel GmdH Mini PMT model PM-HV-03 @ 266, 289, 299, 316 nm

4 检测器单元

探测器类型：配有同时模拟和光子计算探测的光电倍增器

探测通道：4个

Licel 记录单元: Model TR20-160

Detection Type Simultaneous Analog & Photon Counting @ 266, 289, 299 and
316 nm

PC接口：Ethernet

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