基于视场展宽迈克尔逊干涉仪的偏振高光谱分辨率激光雷达

摘要

提出了一种偏振高光谱分辨率激光雷达(HSRL)用于对大气光学参数(如后向散射系数、光学厚度、退偏比等)进行测量.该HSRL使用视场展宽迈克尔逊干涉仪(FWMI)作为气溶胶散射信号和大气分子散射信号的光谱分离滤波器,通过三个通道信号可以反演出大气光学参数.详细给出了大气光学参数反演原理,并对影响系统精度的因素进行了具体分析.结论表明,HSRL系统的测量精度受大气气溶胶负载情况、信噪比(SNR)以及系统参数定标误差三者同时决定.在这些因素无法进一步改善的情况下,提高所用的光谱滤波器对分子散射信号和气溶胶散射信号的透过率比对进一步提高测量精度具有很重要的意义.通过仿真实验验证了该HSRL系统的可行性.仿真结果表明,即使是在白天太阳光背景噪声较强的情况下,对于8km以下的大气参数也能获得令人满意的测量精度.