有机气溶胶的微脉冲荧光激光雷达水平近场探测研究

朱瑜; 陈和; 陈思颖; 张寅超; 郭磐; 曹开法; 陈贝; 安涛; 游钧洁

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.06.017

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有机气溶胶的微脉冲荧光激光雷达水平近场探测研究

光学传感与测量 | 更新时间：2025-09-01

- 有机气溶胶的微脉冲荧光激光雷达水平近场探测研究
- Horizontal near-field detection of organic aerosols by micro-pulse fluorescence lidar
- 光学技术 2023年49卷第6期页码：728-735
- 作者机构：
  
  1. 1:北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室
  2. 2:安徽科创中光科技股份有限公司
  3. 3:中国气象局气象探测中心
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.06.017
  中图分类号： TN958.98
- 纸质出版：2023
- 稿件说明：
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朱瑜, 陈和, 陈思颖, 等. 有机气溶胶的微脉冲荧光激光雷达水平近场探测研究[J]. 光学技术, 2023,49(6):728-735.

Horizontal near-field detection of organic aerosols by micro-pulse fluorescence lidar[J]. 2023, 49(6): 728-735.
朱瑜, 陈和, 陈思颖, 等. 有机气溶胶的微脉冲荧光激光雷达水平近场探测研究[J]. 光学技术, 2023,49(6):728-735. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.06.017.

Horizontal near-field detection of organic aerosols by micro-pulse fluorescence lidar[J]. 2023, 49(6): 728-735. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.06.017.

摘要

微脉冲激光雷达技术是大气气溶胶观测的重要手段，当使用紫外激光光源时，可利用激光诱导荧光信号探测环境中的有机气溶胶。建立了微脉冲荧光激光雷达水平探测有机气溶胶的仿真模型，并对回波光子数及信噪比进行了数值仿真计算。根据仿真结果设计并搭建了一台微脉冲荧光激光雷达，通过对系统进行几何重叠因子标定，减小了近场荧光回波信号的强度误差。以营养肉汤溶液为气溶胶样本对该激光雷达系统开展了测试实验，实验表明该MPFL系统空间分辨率为7.5m

实验最大探测距离达到200m。同时与另一台低重频高脉冲能量的荧光激光雷达进行了对比实验，对比结果显示，两型激光雷达接收的荧光信号强度变化趋势具有很好的一致性，相关系数达82%以上。在相同的累加时间下，MPFL荧光信号变化率矩阵标准误差小于0.02%

具有更好的抗干扰性能，能够实现对有机气溶胶准确探测，验证了系统有效性和实用性。

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