1. 大气臭氧激光雷达

1.1. 产品概述

松时 OLidar100 型差分吸收臭氧激光雷达同一光路上向大气中发射两束脉

冲光，其中一束激光波长正好处于待测气体的吸收线上，记为，待测气体较强吸

收，另一波长处于待测气体的吸收线的边翼或者吸收线之外，记为，待测气体在

这个波长很少或者没有吸收。若两个波长选的合适，其他空气分子或者气溶胶对

这两束激光的消光作用和后向散射作用基本相同，信号接收与探测单元对这两束

激光的接收参数也基本相同；又若两束激光的发射能量相同，则两束激光回波信

号强度的差异主要由待测气体分子的吸收所引起，从而根据两波长回波信号强度

的差异确定待测气体分子的浓度。若其他空气分子和气溶胶对这两束激光的消光

和后向散射作用存在一定差异，则要进行修正。差分吸收激光雷达利用的是待测

气体对激光光束的吸收作用和大气（包括空气分子和气溶胶）弹性后向散射作用

的原理。一方面，波长为和的激光吸收截面差大，导致两激光的回波信号差较大。

另一方面，空气分子和大气气溶胶弹性散射后向散射截面大，故回波信号强度大，

易于接收测量。这两个因素形成差分吸收测量技术的高灵敏度。

1.2. 技术优势

➢ 望远镜 300mm+高功率激光

➢ 更高精度 (相对后向散射激光雷达)

➢ 更高测量范围 (相对后向散射激光雷达)

➢ 适合研究多种大气参数

1.3. 应用场景

➢ 垂直或空间气溶胶廓线

➢ 大气传输过程 Atmospheric transport processes

➢ 水汽/冰晶识别 (+ depol.)

➢ 云高测量

➢ 对流层结构

➢ 检测气溶胶排放源

➢ 对流层气溶胶层

➢ 边界层的混合层高度

➢ 火山灰检测（(+ depol.）

➢ 云的动态演化

➢ 云的厚度（薄云）

1.4. 性能指标

➢ 用途：探测大气臭氧浓度的垂直分布

➢ 探测高度：5km

➢ 探测灵敏度：＜1ppbv

➢ 时间分辨率：5min-30min 可调

➢ 空间分辨率：7.5-300m

➢ 激光器：全固态 Nd:YAG 脉冲激光器

➢ 泵浦方式：闪光灯泵浦

➢ 闪光灯使用寿命： 10000 万次

➢ 发射波长：266 nm，289nm 和 316 nm

➢ 脉冲能量：266nm:>90mJ；289nm：>15mJ；316nm：>10mJ

➢ 脉冲重复频率：≥10Hz

➢ 发射单元具有密闭防尘保护装置

➢ 发射单元使用柔性防偏离技术，可保护光路，避免运输振动对光路等机械结

构、物理性能的影响

➢ 望远镜类型：大口径卡塞格林反射式

➢ 望远镜口径：300 mm

➢ 探测器：高灵敏度、低噪声光电倍增管

➢ 数据采集卡：采用高速高精度多通道信号采集卡，高低空信号分别单独采集

处理，保证在高污染发生时系统能够有效运行，避免信号饱和；采集器封装

方式为模块式，可利用采集软件根据需求调整采集通道数，便于业务化运行

以及设备扩展升级

➢ 连续观测：系统能够全自动的运行采集并存储原始数据，能够远程控制，全

天 24 小时无人值守观测

➢ 具备回波信号精度校准功能

➢ 其他：维护简单，维护费用低，激光器或者激光灯泡的使用寿命长，用户能

够便捷快速更换配件；系统稳定性强、可靠性高，随时可以进行业务化监测。