星载气象要素激光雷达技术

摘要

本文简述了星载气象要素激光雷达技术的现状，分析对中国发展大气气象要素探测空间激光雷达的建议：共用二极管泵浦Nd:YAG的激光器及其二倍频和三倍频器作为光源，用同一个望远镜接收大气的散射回波，并且直接由光谱技术得到Mie散射和Rayleigh散射的多普勒频移量和频谱展宽，可以由Nd:YAG的激光器泵浦光参量振荡器(OPO)实行差分吸收方法来探测大气湿度、压力布廓线，从而得到大气的气溶胶、云、风场、气压、气温、湿度等气象要素的信息。空间激光雷达可以和其他空间遥感设备相互补充，互相校准，提高大气风、云、温、湿、压几大要素的探测水平。文章还探讨了气象探测激光雷达发展趋势:(1)器件单元技术水平显著进步；(2)气象激光雷达的研究逐渐由地基走向空基，最终登上空间平台；(3)共用激光器和望远镜，接收和提取多种信息，实现其多功能化，提高其性价比；(4)二极管泵浦激光技术给固体激光器带来了突破性的发展。Nd:YAG及其倍频激光器是固体激光雷达中最具成熟的光源。