世界首台车载钠层测风测温激光雷达研制成功

2011-1-05 13:32 来源: 中国科学院
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工作中的车载钠层测风测温激光雷达

  2010年12月28日至30日,中国科学院空间科学与应用研究中心临近空间环境研究室自主研制的车载钠层测风测温激光雷达进行了观测,成功获得了中间层顶区域约80-105km高度大气三维风场、温度及钠原子数密度等参数。这标志着世界首台车载钠层测风测温激光雷达研制成功。

  钠层测风测温激光雷达是用于观测中间层顶区域大气风场、温度以及钠原子数密度的先进地基设备,对于观测与研究临近空间大气环境具有重要的意义。该激光雷达发射窄线宽589nm激光照射中间层顶区域的钠原子层,使其产生荧光,通过测量分析荧光信号的多普勒频移和展宽,得到风速和温度信息。整个激光雷达主要由发射系统、接收系统、数据采集与控制系统以及数据处理分析系统等组成。

  中科院空间中心临近空间环境研究室先后突破了钠原子饱和荧光光谱技术、激光频率稳定技术、激光频率调制技术、脉冲激光放大技术、车载平台技术等关键技术,于2009年10月中旬在实验室首次接收到了来自中间层顶区域钠层的荧光信号;2010年12月在中科院空间中心廊坊临近空间环境野外综合观测站完成了车载系统的安装与调试;12月28日,车载钠层测风测温激光雷达同时向三个方向发射激光,并使用三台1m口径的望远镜分别同时接收荧光信号,成功获得了大气三维风场与温度。

  这次试验是国际上首台车载钠层测风测温激光雷达研制成功的标志性事件,对于临近空间环境探测技术和研究领域具有重要的意义。