大气光学与海洋光学

全天时大气温度的探测对于研究大气科学以及全球变暖与极端天气的关联性等具有非常重要的作用。本文提出一种全天时大气温度探测的纯转动拉曼激光雷达系统，选用Nd:YAG脉冲激光器的四倍频输出266.0nm作为激励波长，从而使得发射光谱及其激励的纯转动拉曼光谱全部位于日盲紫外波段内，避开了强烈的太阳背景光对系统探测的影响。为分离提取对大气温度具有不同依赖特性的高低量子数通道转动拉曼光谱，设计了一种新型三次衍射式双光栅多色仪作为激光雷达的分光系统。该系统采用一个二次衍射式光栅光谱仪作为一级分光结构和一个一次衍射式光栅光谱仪作为二级分光结构所构成，Zemax光学仿真表明，双光栅多色仪可实现Stokes与Anti-Stokes高低量子数通道转动拉曼谱线的有效提取分离，以及对米-瑞利弹性散射信号高达60-70dB的抑制率。激光雷达系统仿真结果表明，在充分考虑臭氧吸收和荧光对系统探测性能的影响下，设计的日盲紫外域纯转动拉曼激光雷达可实现2.2km高度范围内大气温度的全天时探测。

高飞, 黄波, 石冬晨, 朱青松, 张锐, 汪丽, 李仕春, 华灯鑫. 全天时大气温度探测的纯转动拉曼激光雷达系统设计与仿真研究[J]. 光学学报, 2019, 39(03): 4.  复制并引用该论文