有机气溶胶的微脉冲荧光激光雷达水平近场探测研究

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。