大气传输对激光后向散射式能见度测试的影响及理论研究

合集下载

国家自然基金 lidar后向散射回波强度的辐射校正及应用研究

国家自然基金lidar后向散射回波强度的辐射校正及应用研究全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：1. 研究背景光学遥感技术在环境监测、资源调查、气象预测等领域中有着广泛的应用。

激光雷达（lidar）是一种精密的光学遥感仪器，可以实现对大气、地表和植被等目标的高精度测量。

lidar后向散射回波强度是lidar观测的关键参数之一，但由于大气吸收和散射等影响，lidar观测数据常常存在一定的辐射校正误差。

进行lidar后向散射回波强度的辐射校正及应用研究具有重要意义。

2. 研究内容（1）lidar后向散射回波强度的辐射校正方法针对lidar观测数据中存在的辐射校正误差，研究人员提出了一种基于大气模型和反演算法的辐射校正方法。

通过建立大气传输模型和修正大气吸收和散射影响，对lidar后向散射回波强度进行精确校正，提高了数据的准确性和可靠性。

（2）lidar后向散射回波强度的应用研究利用校正后的lidar后向散射回波强度数据，研究人员开展了大气颗粒物监测、云团识别、植被覆盖度分析等应用研究。

通过对实际观测数据的处理和分析，得到了一系列有关大气环境和地表特征的重要信息，为环境保护和资源管理提供了有力支持。

3. 研究成果通过对lidar后向散射回波强度的辐射校正及应用研究，研究人员取得了一系列重要成果。

建立了一套完善的辐射校正方法，提高了lidar观测数据的准确性和可靠性。

开展了一系列基于校正数据的应用研究，为大气监测、气象预测、植被研究等领域提供了新的数据支持和科学依据。

4. 研究展望未来，随着科学技术的发展和环境问题的日益突出，lidar后向散射回波强度的辐射校正及应用研究仍将是一个重要的研究方向。

研究人员将进一步完善校正方法，开展更多领域的应用研究，推动光学遥感技术在环境监测和资源管理中的应用和发展。

国家自然基金lidar后向散射回波强度的辐射校正及应用研究是一项具有重要意义和科学价值的研究工作，对推动光学遥感技术的发展和应用具有重要意义，值得进一步深入研究和探讨。

基于光后向散射法的测尘仪的应用研究与设计

明：系统的灵敏度高，确度高，精可靠性好，线性回归方程的相关系数达到０９，其．９为该领域的研究人员提供了实践依据。
关键词：光后向散射；测尘仪；准；关系数校相中图分类号：Ｎ９Ｔ２文献标识码：Ａ文章编号：０１２—１４（０１００２ｏ０８１２１）６— ｏ９一３
不占用片内资源。片上集成有６ＢＦＡＨ，３１内部４ＫＬＳ４５ＢＲＭ、９个１Ｏ口、Ａ５／含有模拟多路选择器、可编程增益放大器、ＡＣＤＣ等，Ｄ、Ａ此外片上集成有２个ＵＲ、个Ｓ和１ＳＩＡＴ１Ｍ个Ｐ，
ＡｂｔａｔＡｃｏｄｎｏｔｅｒｑｉｍｅｔｕｏｗａｄｆｒｈｆｃｉｅｍｏｉｒｇａｄｃｎｒｌｆｕｔｅｓｉｎｙｔｅＳａｅＥｎｓｒｃ：ｃｒｉｇｔｈｅｕｒｅｎｓｐｔｒｒｅｅｆｔｎｔｉｏｔｏｓｍｉｏｓｂｈｔｔ－ｆｏｔｅｖｏｎｎｏｄｓｖｒｎｎａｒｔｃｉｎＡｄｎｓｒｔｎ，ｉｐｐｒｄｓｇｅｈｍｏｅｄｔｃｉｎｓｓｅｂｓｄｏａｋｒｃｔｒｇｏｇｔＩｉ－ｉｍｅｔＰｏｅｔｍｉｉａｉｔｓａｅｅｉｎｄｔｅｓｋｅｅｔｙｔｍａｅｎｂｃｗａｄｓａｔｉｆｌｈ．ｔｎｏｌｏｔｏｈｏｅｎｉｔｄｃｄｔｅｄｓｎｔｒｓｓｅＳｔｅｒ，ｏｏｉｏｉｓａｌｔｎａｄｃｉｒｔｎＴｅｓｓｅｉｅ — ｍｅｏ — ｎｎｏｔｕｕｒｕｅｈｕｔｍｏｉｙｔｍ’ ｈｏｙｃｍｐｓｔｎ，ｔｌｉｎａｂａｉ．ｈｙｔｍｓｒａｔ，ｎｌｅａｄｃｎｉｏｓｏｏｉｎａｏｌｏｌｉｉｎｍｅｓｒｍｅｔａｄｉｓｍｐｅｆｒｏ —ｉｎｔｌｔｎＴｅｅｐｒｎａｅｕｔｈｗｔａｅｓｓｅｈｓｈｇｅｓｔｉｈｇｃｕａｙａｕｅｎ，ｎｓｉｌｎｓｔｉｓａａｉ．ｈｘｅｍｅｔｌｓｌｓｏｔｈｙｔｍａｉｈｓｎｉｖｔｉｈａｃｒｃｏｅｌｏｉｒｓｈｔｉｙ，ａｄｒｌｂｌｙ，ｏｒｌｔｎｃｅｉｉｎｆｌｅｅｒｓｉｎｅｕｔｎｒａｈｔ．９，ｄｉｐｏｉｅｎｅｆｃｉｅｂｓｓｏｒｃｉｅｆｒｅｎｅｉｉｔｃｒｅａｉｏｆｃｅｔｎａｒｇｅｓｑａｉｅｃ０９ａｔｒｖｄｓａｆｔａｉｆａｔ－ａｉｏｏｉｒｏｏｏｎｅｖｐｃｏｒ

激光后向散射式能见度测试精度及误差分析

ｍｅｎｔ．
Ｋｅｒｓｂｃｗｒｃｔｒｇｖｓｂｌｙｍｅｓｒｍｅｔｅｏｎｙｉｙｗｏｄ：ａｋａｄｓａｔｉ；ｉｉｉｔａｕｅｎｉｅｎ；ｒｒａａｓｓｓｌ
１引言
的粒子造成的，一般为气体分子，利散射又经常故瑞被称作分子散射。而当粒子半径和激光波长相比可以比拟时则会发生米氏散射，一般把直径大于波长００的粒子造成的散射称作米氏散射 ¨ 。而拉．３倍Ｊ曼散射是分子电子在光作用下的极化作用产生的，极化率改变大小由分子热运动决定，它会引起折射率的变化从而发生散射现象。几种散射强度相比，米氏散射和瑞利散射较强，而拉曼散射则十分微弱，
维普资讯
第３８卷第３期
２００８年３月
激光与红外
ＩＳＡＥＲ＆ＩＮＦＲＡＲＥＤ
Ｖ０．８．．１３Ｎｏ３
Ｍａｃ２Ｏｒｈ．０８
文章编号：０－７（０８０－０－１１０８２０）３２４４０５００
ＡｎｌｓｓｏｃｗａｄＳａｔｒｎｄｒｆｒＶｉｉｉｔａｙｉｆＢａｋｒｃｔｅｉｇＬｉａｏｓｂｌｙｉ
ＭｅｓｒｍｅｔＥｒｏｓａｕｅｎｒｒ
ＣＨＥＮＤｏｇ，ＡＮＧＪａｇａ，ＮＧＳｅｇｎＷｉｎ —ｌＫＡｈｎｌ
具有设备体积小、功耗低及不需要合作目标等优点

后向散射式激光能见度仪的研制_徐赤东

58
ln(P(z)z 2 ) = C1 − 2αz
（6）
C1 是取对数后作为一个常数存在的量。由上述的方程知道，接收的回波信号乘以距离的平方取对数后与距离成线性关系，并且直线的斜率的一半就是这一段距离大气的消光系数。这
样，对采样信号拟合得到直线，得到消光系数α 后，再利用（3）式的关系可得能见度。
由以上的原理知道，在选取拟合点时，对均匀大气状况来说直接选取整个有效数据来拟合能见度。即在采样空间内选择距离 z0 到距离 z 这一段的大气柱，一般情况为几百米到几千米甚至取十几千米的距离。而在非均匀大气状况下，就不能取整个有效采集区间作一次性拟合直线，根据大气的特点及后向散射式能见度测量仪的分辨率，可采取分段取点的方式，即在测量路径上假设有多个不同的均匀大气柱段，分别拟合直线，获得不同大气柱段的消光系数，求取整个测量路径上的平均消光系数，再代入（3）式获得平均能见度。 2.3 后向散射式能见度测量仪的主要特点
样的空间相对来说较小。而后向散射式的能见度测量方法最早是直接利用激光雷达来实现
的，无需合作目标，可以测量斜层能见度。但是由于激光雷达的成本高，同时能见度测量仅
仅是激光雷达的应用之一，所以利用激光雷达测量能见度的推广应用受到极大的限制，随着
激光技术和探测技术的发展，利用后向散射式原理测量能见度的技术也逐渐成熟，其制造成
根据原理可以明显看出，后向散射式能见度仪具备以下主要特点：（1）无需合作目标；（2）有足够的采样空间，真实反应测量区域的大气状况；（3）可获得测量路径上不同区域的能见度；（4）可获得测量路径上大气均匀性；（5）可测量斜层能见度。 3 仪器基本设计思想及基本参数结构 3.1 基本设计思想
考虑到仪器的应用领域、人员安全，后向散射式能见度测量仪在设计时综合考虑以下关键问题：（1）波长。人眼最敏感的光波长为 550nm，对于不同的波长需要进行波长修正。所以在选取波长时尽量往这个波段靠，即使存在波长修正，由于波长接近带来的误差也相对要小。（2）激光能量。在仪器使用时需要考虑对非工作人员的安全问题，激光由于它的能量密度大，存在皮肤尤其是眼睛安全问题。因此能量选择时必须要尽量小。

基于后向散射的激光雷达系统研究与仿真

２２高灵敏度信号探测和接收．
及进行大气能见度测量等等．大气后向散射的应
用正越来越广泛。通过对激光后向散射的理论分析，对影响激光雷达系统的性能因素进行了阐
目前信号探测的方式主要分为两种：一类为相干探测方式，利用了两束光在光电探测器光敏
面的相干混频效应，出两束光的差频信号；输另
Ｐ，Ａｏｒ，，Ａ２ｒｒ回波光功率为：，：４，，，ａ，Ｐ回波光功率为：，＝— 丁：＿，Ｐｉ一由于光束的＿
—
ห้องสมุดไป่ตู้
因灵敏度高，波性能好，间和偏振鉴别能力滤空强等优点，在测量大气和全球风场方面发挥了重要的作用。随着器件性能的大幅度提高，相干非
接收部分、光学系统、伺服系统和信息处理等几部分组成。直接探测后向散射激光雷达的一般
原理如图１示。所
２１发射系统．系统选用的激光器必须能够满足在一定距离内实现对大气气溶胶的测量所需要的能量。激光器选用脉冲方式，通过外加调整信号，以可
谢亚峰：基于后向散射的激光雷达系统研究与仿真
２１
一
类为非相干探测或者称直接探测。相干探测
噪声功率，为探测器的暗电流噪声功率，雕ＰＰ为所接收的背景光功率。。为探测器的量子效卵率，ｉ探测器的响应度，为光子频率，为系Ａ为统的带宽。据激光雷达方程，测器接收到的根探

能见度测量仪研究

能见度测量仪研究作者：范顺志来源：《山东工业技术》2014年第20期摘要：本文通过对大气能见度国内外的研究状况，通过对大气能见度的理论进行研究，分别从透射和散射法测量大气能见度方法，给出了白天和夜晚能见度计算公式，建立了精确计算数学模型。

关键词：能见度;前向散射;双光路;光学设计1 透射式能见度仪透射式能见度仪器主要是通过对通过仪器的大气光辐射的透射量进行测量，以得到能见度的相关数据。

其可以进步一分为“双端”透射式和“单端”透射式两种。

1.1 双端透射式能见度仪双端透射式能见度仪器其构成部分为：发生器和接收器，以及相关处理器件。

发射器和接收器位于基线的不同端口，通过发射器的光脉冲发射，在接收端口进行接收到的衰减后的的光辐射功率，即可得大气透射比。

透射式能见度仪的探测误差与基线长度的设定和透射比误差相关，其中，透射比探测误差又与发射器光源强度标定误差、发射器和接收器透镜脏污程度有关。

双端透射式能见度仪常被用于机场能见度测量。

小型飞机场使用的透射式能见度仪，可在重霾和浓雾天气条件下精确测量大气能见距离。

典型的小型机场，允许透射式能见度仪具有100m左右的基线长度，因此安装在小型机场的透射型能见度仪，其能见度有效范围为50m到2000m。

这一能见度范围仅相应于薄雾和重霾两种天气条件，更高能见度条件下的测量结果误差较大。

双端透射式能见度仪的缺点是：第一，发射器与接收器安装不为一体，现场调校准比较困难;第二，受大气样本基线长度限制，测量范围比较小。

有时，为了加大测量范围，不得不同时设置两个长度不同的基线。

1.2 单端透射式能见度仪单端透射式能见度仪，发射器和接收器是一体化的，和被测大气样本的水平气柱在同一端，反射器则在基线的另一端。

发射器发出的的探照光辐射被分成两束：一束透过大气样本射向反射器，被反射器反射后，在反向透过大气样本进行入接收器;另一束光则直接进入接收器，作为光辐射初始功率的参考基准。

两路光信号，被位于接收器光轴上的光电器件所探测。

大气对激光的散射

6
考虑最一般情况，一个电荷沿一直线作振幅很小的的上下加速运动，在与运动轴成角方位的电场就沿着与视线垂直的方向，并在包含加速度与视线的平面内。设距离为 r，那么在 t 时刻电场的大小为
E（t ) qa(t r / c) sin 4 0c 2 r
（ 12）
其中 a( t-r/c ) 是 ( t-r/c ) 时刻的加速度，叫做推迟加速度。
d [dPs ( )] I（（ s ））ns P i ( ) dx d
（4）
4
（式中，I（是散射的辐射强度；是比例系数，它是散射角和波长的函数；） s ） ns 是散射粒子浓度；Pi ( )dx 是入射到厚度为 dx 的元体积上的某一波长激光的光束功率。将上式改写为
图 1 两类散射模型的强度分布
其实质是大气分子或气溶胶等粒子在入射电磁波的作用下产生电偶极子或多极子振荡，并以此为中心向四周发出与入射波频率相同的子波，即散射波。散射波的能量分布同入射波的波长、强度以及粒子的大小、形状和折射率有关。
2
对一波长为 λ 的单色激光光束，在不均匀媒介内传播距离X后，由于纯散射作用，将使光束沿 x 方向衰减为
图 2 电荷产生的电场
假设电荷按非相对论性的任何方式作加速运动，由此我们计算加速电荷所辐射的总能量。
q 2 a '2 sin 2 S 0cE 16 2 o c3r 2
2
（ 13）
S 是能流密度，就是在方向每平方米所辐射的功率。注意到它与距离平方成反比，要求出向所有方向辐射的总能量，则必须对上式所有方向积分。
13
参考文献：《激光雷达技术》上册，戴永江《费曼物理学讲义》第一卷，郑永令等《大气散射》地理国情监测云平台网站

激光大气传输特性分析研究

激光大气传输特性分析研究激光大气传输特性分析具有重要意义和应用价值，对于激光通信、激光雷达、激光武器等领域的发展至关重要。

本文将阐述激光大气传输特性分析的研究背景、现状和难点，介绍主要方法和技术，总结研究结果和发现，并强调其在应用上的重要性和价值。

激光大气传输是指激光在大气中传播的过程，受到大气中各种粒子的吸收、散射和折射等作用的影响。

在大气传输过程中，激光的强度、方向和波形等都会发生改变，从而影响激光通信、激光雷达和激光武器等系统的性能。

因此，对激光大气传输特性进行分析，有助于了解激光在大气中传播的规律和机理，为这些领域的发展提供理论支持和技术指导。

目前，激光大气传输特性分析主要集中在理论和实验研究两个方面。

理论分析主要包括辐射传输理论、气体分子动力学理论、气候学理论等，通过建立数学模型来模拟激光在大气中的传输过程。

实验测量则是在实际环境中对激光传输的特性进行测量和记录，以验证理论分析的正确性。

然而，由于大气传输过程的复杂性和不确定性，理论和实验研究都存在一定的难度和挑战。

理论分析方法：基于辐射传输理论，建立激光大气传输模型，计算光强、光谱、相位等传输特性，分析各种因素的影响。

例如，运用蒙特卡罗方法模拟光在大气中的散射和吸收过程，评估不确定性因素的影响。

实验测量方法：通过在实验场地或实际环境中进行激光传输实验，测量光强、方向、波形等参数，获取实际数据。

例如，利用望远镜观测远程目标上的激光斑点，分析斑点特征和变化规律。

数值模拟方法：利用计算机模拟程序，模拟激光大气传输过程，获取各种传输特性参数。

例如，通过模拟不同气候条件下的激光传输过程，预测激光通信系统的性能。

通过对激光大气传输特性的理论和实验研究，科学家们取得了一系列重要成果。

例如：发现了大气中各种粒子（如气溶胶、水蒸气、氧气、二氧化碳等）对激光的吸收、散射和折射作用，以及这些作用的温度、压力和湿度等影响因素。

建立了较为完善的辐射传输理论体系，用于描述激光在大气中的传输过程，并开发了相应的数值模拟软件，可对不同条件下的激光传输进行模拟和预测。

激光雷达在大气环境监测和气象研究中的应用

激光雷达在大气环境监测和气象研究中的应用摘要：伴随着全球环境日益严峻，大气环境监测的重要性日趋凸显。

同时气象研究也事关民生，不可忽视。

随着信息科学技术的快速发展，气象探测工作的精准度也在不断提升，众多先进的气象监测设备和技术投入到气象研究工作中来。

其中激光雷达作为一种新型的遥感监测技术，能够实现更高的空间分辨率和测量精度，在大气环境监测中发挥着越来越重要的作用。

因此文章重点就激光雷达在大气环境监测和气象研究中的应用展开相关分析。

关键词：激光雷达；大气环境监测；气象研究；应用伴随着我国社会经济的平稳发展，气象服务为各个行业带来了极大的便捷。

气象服务可以借助天气预报、气象分析以及气象监测等手段，为科学研究提供理论支撑，同时亦可以为农牧鱼业以及国防建设等提供充足的数据参考。

于是气象监测设备的大力投入也使得我国的气象服务体系系统愈发完善，能够全面提升气象监测的时效性和精准度。

在众多气象监测设备中，激光雷达技术有着其无与伦比的优势，正日益得到更为广泛的应用。

1激光雷达技术特点相较于传统的雷达技术，激光雷达技术的技术特点更优，具体表现如下：第一，激光雷达数据密度大，测量精度高。

由于激光雷达的激光光束相对较窄，能够依据实际情况，多次进行勘测，以此获取更多的基础数据。

同时激光波长也相对较短，探测的频率相对较高，致使激光雷达的测量精度较高。

第二，主动探测。

激光雷达探测不受光源影响，且不会受到时间、太阳高度以及地物阴影的扰动，能够获取较为全面的全地形数据，且可以确保获取数据的精准性。

第三，隐蔽性和安全性强。

激光雷达产生的激光波束相对较窄，传播方向也较好，口径相对较小，只可以接收指定区域的回波。

第四，作业过程便捷。

由于激光雷达发射器的总重量较小，仅需要较小的安装空间即可使用。

2激光雷达在大气环境监测和气象研究中的具体应用2.1气溶胶及边界层探测根据以往的经验可知，气溶胶的直接影响是它们吸收和散射太阳辐射，从而影响全球气候变化。

激光光束在大气中的传输机理研究

激光光束在大气中的传输机理研究作为一种重要的光学工具，激光在现代科技和工业中发挥着重要作用。

而激光光束在大气中的传输机理的研究，则是涉及到激光技术应用的一个关键领域。

在大气传输中，激光光束受到许多因素的影响，如大气湍流、散射和吸收等。

本文将深入探讨这些因素对激光光束传输的影响与机理。

首先，大气湍流是激光光束传输中的主要难题之一。

湍流会导致光束的强度分布发生扭曲和衰减，从而降低激光传输的效率和质量。

目前，有许多研究方法用于模拟和理解湍流对光束的影响。

其中，数值模拟是一种常用的方法，通过数学模型对湍流流场进行计算和模拟，进而预测光束传输的效果。

此外，实验方法也被广泛应用于湍流研究中，例如通过气球和飞机等载体，在大气中进行光束传输实验，并测量湍流对光束的影响。

其次，散射是激光光束在大气中传输的另一个重要影响因素。

大气中的微尺度粒子（如烟尘、白细胞和水滴）会使光束在传输过程中发生散射，从而导致光束的发散和强度的削弱。

为了更好地理解和预测散射对光束传输的影响，研究者们提出了各种散射模型和算法。

利用这些模型和算法，研究者可以预测光束在不同大气条件下的传输距离和强度衰减，并为激光应用提供相关参数和指导。

另外，大气在不同波长的激光光束中的吸收特性也会对光束传输产生影响。

大气中的气体分子和颗粒物质会对激光光束中的能量进行吸收，从而导致光束的衰减和传输距离的限制。

为了充分利用激光技术，科研人员研究了不同波长激光在大气中的传输特性，并通过选择适合的激光波长，有效地减小了光束传输的衰减和损失。

总结而言，激光光束在大气中的传输机理研究是一个复杂而又关键的领域。

湍流、散射和吸收等因素的影响，使得激光在大气中传输的过程十分复杂且不可忽视。

因此，对这些因素的深入研究和理解，对于激光技术的发展和应用具有重要意义。

未来，我们可以继续探索新的理论和实验方法，以更好地解决激光光束在大气中的传输难题，并推动激光技术在各个领域的进一步应用与发展。

基于后向散射的分布式能见度测量方法探讨

ａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｌａｓｅｒｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｉｎｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｃｕｒｖｅｗｅａｎａｌｙｚｅｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｄｅｃａｙｏｆｔｈｅ
０引言
近年来，从南方到北国，雾霾频频造访，大气能见度逐年降低，因此能见度的测量技术也逐渐成为了一个比较活跃的研究
的基本公式：
ｖ＝－ｉｎ￡０ ≈ ３０
可以看出，测量能见度的核心问题是如何准确探测大气的消光系数。目测是最早和最简便的能见度观测方法，但受主观因素影响，观测误差往往较大。为了实现能见度的客观准确评定，仪器逐渐用于能见度测量。目前常见的能见度仪有透射式、前向散射式、后向散射式。１．１透射式能见度仪，又称透射仪（透射表），其工作原
ＪｉｎＸｉｎ，ＸｕＮｉｎｇ
（ＮａｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＮａｎｊｉｎｇＣｈｉｎａ，２１００２３）

气溶胶消光系数,后向散射系数

气溶胶消光系数,后向散射系数气溶胶消光系数和后向散射系数是大气科学领域中的重要概念，它们对于大气的光学特性和能量传输起着至关重要的作用。

一、气溶胶消光系数的定义和作用1.1 气溶胶消光系数的定义气溶胶消光系数是指大气中气溶胶颗粒对于光的吸收和散射作用的综合反映。

它是衡量大气中气溶胶颗粒对光传播影响的重要参数，记作β。

1.2 气溶胶消光系数的作用气溶胶消光系数的大小与大气能见度、光线的传播距离等有密切关系。

在大气光学研究和大气环境监测中，气溶胶消光系数的测量和分析是十分重要的，对于预测和控制大气污染具有重要的意义。

二、后向散射系数的定义和作用2.1 后向散射系数的定义后向散射系数是指大气中气溶胶颗粒对光的后向散射能力的度量，记作σ。

2.2 后向散射系数的作用后向散射系数反映了大气中气溶胶颗粒对于光的反向散射程度，它与大气透明度、散射角分布等密切相关。

后向散射系数的研究可以帮助我们了解大气的光学性质和大气污染对于光线传播的影响。

三、气溶胶消光系数和后向散射系数的关系气溶胶消光系数和后向散射系数都是描述大气中气溶胶颗粒对光作用的重要参数，它们之间的关系密切相关。

气溶胶的消光主要与吸收和前向散射有关，而后向散射系数则反映了气溶胶颗粒对于光的反向散射能力。

在大气光学研究中，气溶胶消光系数和后向散射系数的综合分析可以帮助我们全面了解大气中气溶胶对于光的作用规律，从而更好地预测和控制大气污染。

四、个人观点和总结通过对气溶胶消光系数和后向散射系数的理解，我深刻认识到了大气中气溶胶颗粒对于光传播的重要影响，也意识到了对于这些参数的综合分析在大气环境监测和污染防治中的重要性。

未来，我希望能够进一步深入研究大气光学领域的相关知识，为改善大气环境质量做出更多的贡献。

总结起来，气溶胶消光系数和后向散射系数是大气光学研究中的重要概念，它们对于大气环境的光学特性和能量传输具有重要影响。

深入理解和研究这些参数，对于预测和控制大气污染，改善大气环境质量具有重要的意义。

激光大气传输特性及其回波信号仿真研究

激光大气传输特性及其回波信号仿真研究严卫;张日伟;代登坡;江乐飞【摘要】Based on the theory of Rayleigh scattering and Mie scattering,the scattering,extinction,transmission and other laser atmospheric transmission characteristics at 355 nm,2 μm,10 μm are simulated and compared by using the existing moderate spectral resolution atmospheric transmittance model（MODTRAN） and reference model atmosphere （RMA） data.At the same time,the return signals of spectral distribution for Rayleigh and Mie at 355 nm are analyzed,and its spectrum at different heights is simulated by using Gaussian function.The results show that compared to 2 μm,10 μm,the atmospheric scattering characteristics of 355 nm is the best,and the 355 nm laser reduces severely when transmitting in the atmosphere,so it applies to the clear sky,and the low layer is mainlyMie signal,and the high layer is mainly Rayleigh signal for the Doppler wind lidar at that wavelength,and considering various factors,355 nm is chosen as the operating wavelength of the spaceborne Doppler wind lidar.%基于Rayleigh散射和Mie散射理论,利用已有的中光谱分辨率大气辐射传输模式（MODTRAN）数据及参考模式大气（RMA）数据资料,对355nm、2μm、10μm激光信号的散射、消光、透射等大气传输特性进行了仿真和比较。

大气能见度研究

综述大气能见度研究傅刚1,李晓岚,魏娜(中国海洋大学海洋气象系,山东青岛266100)摘要: 回顾总结了国内外有关大气能见度的理论研究、仪器观测和数值模拟方面取得的成果;介绍大气能见度研究的基本理论、消光系数的概念及计算方法;总结了几种白天大气能见度探测仪的使用原理及优缺点;介绍测量夜间大气能见度和数字摄像法探测大气能见度的方法;并着重介绍4种计算与雾有关的大气能见度的经验公式,基于2004年4月11日黄海海雾个例的RAM S 模式数值模拟结果,采用4种方法分别计算了大气能见度的分布并进行了比较。

总结出大气能见度研究中存在的问题和今后研究的主要方向,并针对其中仍然存在的问题提出一些建议。

关键词: 大气能见度;理论研究;K oschmieder 定律;仪器观测;数值模拟中图法分类号: P427.2 文献标识码: A 文章编号: 1672-5174(2009)05-855-08大气水平能见度(以下简称大气能见度)是气象观测的常规项目,它是表征大气透明程度的一个重要的物理量。

大气能见度的概念最早来源于气象部门[1],在气象部门中称为气象能见度。

由于大气能见度与人们的日常生活密切相关,与大气低能见度相伴随的恶劣天气往往会导致交通事故,妨碍海陆空交通运输,造成人们的生命和财产损失,因此大气能见度的研究受到包括广大气象工作者在内的社会各阶层的广泛关注。

有关大气能见度的早期研究在20世纪初期就已经开展[2-3]。

Koschm ieder [4]提出的Koschmieder 定律是大气能见度研究历史进程中一个重要的里程碑,该定律将能见度与大气消光系数联系起来,成为后来计算大气能见度的物理基础。

之后,很多学者针对大气消光系数进行了重点研究,使用M ie [5]提出的Mie 散射理论研究气溶胶等小滴粒子的散射成为热点。

在实际工作中经常通过试验观测得到气溶胶的粒子谱分布进而计算消光系数。

探测大气能见度最常用的有2种方法,即目测法和器测法。

激光后向散射式能见度测量仪的理论分析与实现

（ｎｔｕｅｏｐｃｌｎｉｅｒｇＮｖｎｖｒｔｏｎｉｅｒｇＷｕａ３０３ＣｉａＩｓｔｔｆｔａＥｇｅｎ，ａａＵｉｓｙｆｇｎｅｎ，ｈｎ４０３，ｈ）ｉＯｉｎｉｌｅｉＥｉｎ
ＡｂｔａｔＢｓｎｎｌｓｒｂｃｗｒｃｔｒｇｍｅｈｄ，ｈａｋａｄｓａｔｒｇｓｇａｆｉｉｅｅｖｒｉｍｅｓｒｄｉｓｒｃ：ａｉｇｏａｅａｋａｄｓａｔｉｔｏｔｅｂｃｗｒｃｔｉｉｎｏｇｔｒｃｉｅａｕｅｅｎｅｎｌｄａｌｓｎｔｅｌｓｒＳｔｎｍｉｓｏｈａｅａｓｓｉｎ．Ｖｉｉｉｔａｃｌｔｄｗｉｈｅｐｏｅｍｅｓｒｍｅｔｆｔｓｈｒｘｉｃｉｎｃｅｆｉｎ．ｒｓｂｌｙｉｃｕａｅｔｔｅｈｌｆｈａｕｅｎｍｏｐｅｅｅｔｔｏｆｃｅｔｉｓｌｈｔｏａｎｏｉ
激光后向散射式能见度测量仪的理论分析与实现
戴文琚，王江安，蒋冰莉
（海军工程大学光电研究所，湖北武汉４０３）３０３
摘
要：文章采用后向散射能见度测量法，通过测量激光在大气传输过程中产生的后向散射信
号，算大气的消光系数，而得出大气能见度值，计从从硬件和软件上设计，进行了实验。并关键词：向散射；气能见度；后大能见度仪；大气传输中图分类号：Ｈ６．３Ｔ７５８文献标识码：Ａ

激光在大气中的传输损耗实用计算方法

激光在大气中的传输损耗实用计算方法
张瑜;杨豪强;张明高
【期刊名称】《光通信技术》
【年(卷),期】2007(31)3
【摘要】大气随机信道对激光传输性能的影响是制约激光通信的重要因素之一,因此开展对大气信道的研究对实现激光通信具有非常重要的意义.通过研究,给出了激光在大气中传输损耗的实用计算方法.经仿真计算,得到了一些有益结论,并以此提出了激光通信设计时的一些相应的解决途径.
【总页数】3页(P62-64)
【作者】张瑜;杨豪强;张明高
【作者单位】河南师范大学,物理与信息工程学院,河南,新乡,453007;河南师范大学,物理与信息工程学院,河南,新乡,453007;河南师范大学,物理与信息工程学院,河南,新乡,453007
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.1;TN248.4
【相关文献】
1.不同入射角激光束在大芯径SI-PDF光纤中的传输损耗 [J], 张美;魏福利;邱孟通;王奎禄;王培伟;盛亮;彭博栋;李志来
2.KrCl和XeCl激光在铅蒸气中的受激喇曼转换[J], Е.,ГС;李蓉芳
3.氟掺杂对大芯径能量光纤传输损耗性能的影响 [J], 马洪虎;王金忠;石飞
飞;Alhadi Mohammed Alarabi Abakar;黄跃武;赵霞;刘礼华
4.强紫外激光在空气中长程传输受激旋转拉曼散射效应 [J], 李廷红;张彬;蔡邦维;李恪宇;马驰
5.“标记”芘的激基缔合物荧光在水溶性高分子研究中的应用 [J], 高峰;任碧野;童真
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

大气散射对激光制导武器对抗半实物仿真试验的影响分析

第36卷，增刊红外与激光工程2007年9月V01．36Suppl em e砒I nf}a r e d弛d I as er En西球腼ng S印．2007大气散射对激光制导武器对抗半实物仿真试验的影响分析姚梅1，张乐2，李英华1，胡欣1(1冲国人民解放军63892部队，河南洛阳471003：2冲国人民解放军63891部队，河南洛阳471003)擅要：介绍了米氏散射的基本算法，利用米氏理论计算波长1．06阻n脉冲激光在实验室环境下的散射辐射照度，结果说明散射辐射照度远低于接收探测器灵敏度。

仿真试验中，照射器的能量不能过高，否则会损伤探测器。

关键词；米氏散射；散射辐射照度；，气溶胶谱分布中圈分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1007—2276(2007)增(探测与制导)．0385．04A nal ys i s of l as er gui ded w eapon count m eas ur e har dw ar ehI t he l oop si m ul at i on t es t i nl cl uenced by at m ospher i c scat t er i I瞎Y A0M e i l，zH A N GⅥl e2，U Y j m g—hual，H uⅪn1(1．63982A r m y U m t PL A，L uoy龃g471003，QIi I Ia；2．6389l A r m y U I I i t PL A’Luoy卸g钾l003，Chi Im)A bs t r ac t：M i e sc at：t e：ri Il g al g嘶吐皿i s i nt r oduced and scat t嘶ng i玎adi撕0n of pul s e l a S e r w i m1．06r ni c rom e t er i s c al cul at ed by M i e s ca舵r ing t he ory i n l ab or a_t0巧．I t is pr o ved m at s cat t edng i n-adi ance i s l ow er m aI l t he sensi t i V i t)，of det ec溉I n t I le si I I l ul at i on t es t，if m e ener gy em i t t ed by l a se r is t oo t li gh，岫det ec t or w i Ube d锄aged．K ey w or ds：M i e Sca曲e r i ng；Scatt efi ng咖di ance；A烈D s ol s i ze击s舡i but i onO引言激光雷达的探测、激光制导、激光告警等领域均受到大气散射的影响，根据被散射激光的波长与引起散射的粒子尺寸的关系，大气散射分为瑞利散射、米氏散射和无选择性散射【1】。

大气探测激光雷达技术研究分析

大气探测激光雷达技术研究分析摘要：激光雷达被用来测距，接着逐渐被用于制导及跟踪。

随着气候环境问题日益突出，大气探测激光雷达问世，其具有时空分辨率高、探测精度高的特点，为测量大气中气溶胶、气体组分、温度和风速等参数提供了可靠的技术支持。

基于此，以下对大气探测激光雷达技术发展进行了探讨。

关键词：大气探测；激光雷达技术；发展综述1引言地球大气层是人类生存和发展的基本环境条件。

地球大气层从低到高分为对流层、平流层、中层、热层和逃逸层。

与人类日常生活密切相关的天气现象主要发生在对流层，航空航天技术的迅速发展已将人类活动范围不断扩大到对流层上方的上层大气圈，导航和其他高科技技术也使得高层大气在技术领域的作用越来越重要。

例如，由于太阳紫外线辐射变化、太阳风能离子和低大气波动的干扰，上层大气的密度不断变化。

高层大气对低轨道飞船有牵引作用，大气密度的变化直接影响飞船的轨道高度和使用寿命。

随着空间科学、大气科学和计算机科学的发展，对高层大气的感知和理解也不断加深。

相关研究结果表明，高层大气在大气耦合和全球气候变化等重要问题中发挥着重要作用。

研究发现[1]，中上层大气和热层的温度随着温室气体的排放而降低，而中上层大气的温度可以作为监测全球温度变化的指标。

执行高层大气探测的需求变得更加迫切。

然而，与高层大气相比，上层大气的探测更困难，探测手段更少，使得探测数据相对稀缺。

大气探测激光雷达利用激光与大气的相互作用，通过遥感技术主动测量大气参数，在大气科学研究、环境监测、天气预报等领域发挥着越来越重要的作用。

与无线电和微波等电磁波相比，激光光子的波长更短，单个光子的能量更高，这使得激光与大气中的原子和分子之间的相互作用机制更加频繁，探测效率也更高。

大气密度随高度呈指数下降，对流层上方的上层大气密度远低于下层大气。

激光雷达探测高层大气通常需要更强的激光发射、更大散射截面的探测机制、更大等效孔径的光学接收望远镜、更强背景抑制能力的滤光器和更高动态范围的光电探测器。