高空大气探测激光雷达

高空大气探测激光雷达

高空大气探测激光雷达是指探测高度范围为距离地面30公里以上到110多公里甚至更高的高空大气的激光雷达。

从地面30公里到110多公里的大气层段人类难于观测。因为这一层段内大气极为纯净，没有气溶胶，不像30公里以下的大气层段可以通过米散射激光雷达来探测。通常飞机、探空气球等无法上升到30km以上的大气层来直接探测。卫星的轨道高度一般高于200公里，也不能直接探测这一高度段的大气。探空火箭能够探测到这一高度段的大气，但探空火箭作为一次性探测器，一方面价格不菲，另一方面无法长时间地连续观测。 然而从地面30公里到110多公里的大气层段具有重要的科学研究意义，和实际应用价值。高空大气探测激光雷达则是到目前为止对该层大气最为有效的探测手段。

高空大气探测激光雷达与普通激光雷达一样由激光发射，光学望远镜接收与回波信号检测三部分组成。不同之处在于激光能量较强，望远镜接收面积较大，光电探测器（PMT & APD）灵敏度较高，通常采用光子计数的方式来采集信号。导致这一不同的主要原因是高空大气极为稀薄，高空大气距激光雷达距离更远，使得信号比普通的激光雷达的信号要弱很多。