提出了一种反演边界层以下气溶胶消光系数垂直廓线的方法。设计了一种以电荷耦合器件（CCD）为探测器、激光器为发射端的收发分置激光雷达系统（CCD激光雷达）。基于此系统测量了水平激光束图像与垂直激光束从地面起0~1.2 km高度的气溶胶角散射灰度图像。利用水平散射图像得到大气散射相函数相对值，将其作为参数反演了垂直方向的气溶胶消光系数分布廓线。将得到的消光系数值与合肥大气辐射观测站的双波长偏振米散射激光雷达(DWPL)的观测结果进行了对比，结果表明两者一致性较好。同时给出了合肥地区4个夜晚连续观测的气溶胶廓线分布。CCD激光雷达优势在于无盲区，在近地面空间分辨率可达0.032 m/pixel，在边界层以下气溶胶探测具有潜力。

利用紫外差分吸收(DIAL)激光雷达对北京南郊对流层低层臭氧垂直分布进行了测量, 将探测结果与探空气球同时测量的结果进行了对比, 取得了较为一致的分布趋势。选择北京南郊地区晴好天气探测的结果进行了统计分析, 结果表明：近地面层内随高度增加, 臭氧体积混合比逐渐减小; 距地面0.5~1.5 km内平均臭氧体积混合比具有明显的日变化趋势, 最大值出现在午后14点左右, 相对太阳辐射最强时刻具有明显的滞后性; 日平均最大体积混合比低于4×10-8, 体积混合比起伏小于±3.2×10-9。

提出一种测量大气气溶胶散射相函数及能见度的方法，并且设计了以半导体激光器为光源和电荷耦合器件(CCD)为探测器的实验装置，利用该实验装置测量了15°~45°的散射灰度值角分布。根据激光雷达方程和Henyey-Greenstein散射相函数理论，拟合气溶胶的相函数分布，计算其能见度。将拟合得到的相函数和计算的能见度的结果分别与POM天空辐射计和Belfort能见度得到的观测结果进行对比，结果表明两者一致性较好，证明了利用激光光源和CCD测量气溶胶相函数和能见度的可行性。

为了研究中国东部典型地区气溶胶粒子谱分布特征,建立东部典型地区的气溶胶粒子谱分布模式, 1998年11月～2010年6月期间,使用光学粒子计数器对合肥、岳西、厦门和北京等地区的大气气溶胶 进行了长期测量。使用对数正态分布对谱分布进行拟合,对不同地区不同月份的气溶胶谱分布 进行了统计和对比分析,初步建立中国东部典型地区气溶胶谱分布模式。

利用中国科学院安徽光学精密机械研究所自行研制的L625紫外差分吸收激光雷达在合肥进行了长期的观测,对L625差分吸收 激光雷达在1996～2009年观测的大气臭氧数据进行了分析,并与AURA卫星的观测数据进行了对比,得到了 合肥上空大气臭氧月、季平均垂直分布的特征,初步给出合肥上空平流层臭氧的变化趋势。

差分吸收激光雷达中二个接收通道的几何因子是不完全相同的,这会导致反演出的污染物浓度在近距离范 围内存在一定的偏差。在分析激光雷达通道几何因子形成的基础上,提出用通道几何因子比来修正上 述偏差,并给出了通道几何因子比的测量新方法。实验结果表明,这一修正方法是可靠的,实用的。

A new method is proposed based on the analysis of lidar equation which selects aerosol backscatter ratio at a reference point for short range lidar in data processing. Simulation computation and experimental comparison results show that this method is reasonable and feasible. The method is applied to short range lidars, such as atmospheric monitoring lidar-2 (AML-2) and micro-pulse lidar (MPL).

Lower tropospheric water vapor measurements are performed at nighttime using the mobile atmosphere monitoring lidar-2 (AML-2) which is operated by the Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics. In this lidar system, a 354.7-nm light from a Nd:YAG laser is used as stimulating source, whose Raman shifted center wavelengths are at 386.7 and 407.5 nm for nitrogen and water vapor, respectively. We present a novel and convenient method for determining the Raman lidar calibration constant according to the scanning performance of this lidar. We are likewise able to realize the measurement of water vapor profile in the low troposphere. The error induced by the uncertainty of calibrated constants is within 7% for the Raman lidar system. Experimental results from two months of study indicate that the method of calibrating the lidar system constant is feasible, and the Raman lidar performance is stable and reliable.

高精度、稳定的方波信号源对仪器的研制、使用和检测具有重要作用。提出了一种有效提升方波信号源精度和稳 定度的设计方案。该方案利用DDS芯片产生基准方波信号并结合可编程和接口丰富的DSP芯片控制方波频率和调节方波 占空比。由此方案可以设计出信号频率精确稳定、可灵活控制、及大范围精确调节占空比的高性能方波信号发生源。目 前,该方案已应用于L625激光雷达时间延迟和脉冲发生器的研制。同样,该方案也可应用于其他需要高性能信号源的仪器设备。

介绍了中国科学院安徽光学精密机械研究所研制的测量对流层大气二氧化碳的ARL-1 Raman激光雷达系统,以Nd:YAG三倍频作为发射光源,接收大气中氮气和二氧 化碳的Raman后向散射信号,反演大气中的二氧化碳混合比分布。在ARL-1 Raman激光雷达系统中,设计了测量Raman激光雷达常数的标定装置,实验结果表明, 定标光源LED的稳定度可达99.5%。利用该系统对边界层二氧化碳进行了初步定量测量和分析。