差分吸收NO2激光雷达光源的设计与实现

来源：激光技术杂志2018年第4期北京时间：

作者：刘秋武, 陈亚峰, 王杰, 王晓宾, 曹开法, 黄见, 胡顺星

摘要：为研制一台探测距离3km、分辨率10μg/m3的大气NO2廓线差分吸收激光雷达，以NO2的吸收光谱和激光雷达方程为基础，通过数值仿真分析了回波信噪比与水平和垂直方向上大气中气溶胶、NO2含量的分布、探测距离和几何因子的关系；搭建探测大气NO2实验系统，开展了大气NO2浓度实验观测，获得水平及垂直高度0.4km~3.0km内的NO2浓度实时分布，探测分辨率可达4.717μg/m3，系统稳定可靠。结果表明，采用两台波长为354.7nm、能量不小于100mJ的Nd：YAG激光器分别抽运两台染料激光器的方式，并以C450为染料，可满足差分吸收探测所需的两束波长为λon（448.10nm）和λoff（446.80nm）、能量为8mJ的输出光束。该方法为实用化NO2差分吸收激光雷达光源的设计及应用提供了理论依据及技术支持。

关键词：大气光学, 差分吸收激光雷达, 二氧化氮, 波长和能量