针对同轴米散射激光雷达，提出了判断出射激光束光轴和望远镜光轴是否同轴的准直判据。以判据最大化为控制目标，以二维电动镜架为执行机构，采用变步长调节算法，设计了同轴米散射激光雷达自准直系统。实验结果表明该系统可实现高精度快速自准直调节，调节精度可达0.05 mrad，验证了准直判据和调节算法的有效性。这有利于实现激光雷达系统的自动化和无人值守。

为深入研究气溶胶光散射特性,以米散射理论和粒谱分布为基础,仿真计算了多种气溶胶的 雷达比和波长指数,研究了二者与入射光波长、气溶胶尺寸及复折射率之间的关系。仿真结果表明 水云和雾在355 nm、532 nm和1064 nm波长的激光雷达比均约为19 sr,波长指数的绝对值很小,表明消 光系数与波长之间不存在明显的依存关系。大陆型气溶胶的雷达比与其中soot型气溶胶的含量正相 关,这与soot型气溶胶的强吸收性有关。大陆型气溶胶在532 nm波长的雷达比最大,在355 nm和1064 nm的 雷达比相对较小。大陆型气溶胶的消光系数随波长增加而减小,其波长指数的平均值约为1.3。

基于Fernald法研究了激光雷达比设定值与激光雷达有效探测范围内气溶胶光学厚度之间的函数关系。针对函数的连续性，提出了以光学厚度为收敛判据，采用二分法反演低层气溶胶激光雷达比的新方法。2014年7月下旬，利用太阳光度计和西安理工大学自主研发的拉曼-米氏激光雷达对西安局部地区大气进行了实验观测，并利用所提出的方法进行了数据反演。实验结果表明，西安局部地区气溶胶激光雷达比在观测期间比较平稳，基本为44或45。降雨当天，受大气湿度影响，激光雷达比值较大为51。利用激光雷达米氏散射回波信号和太阳光度计探测数据，提出了采用迭代反演算法开展气溶胶激光雷达比精细反演新方法，对研究气溶胶光学特性的精细反演算法具有重要的意义。