マイクロパルスエアロゾルレーザレーダ

マイクロパルスエアロゾルレーザレーダ

MPAL-Gen 2走査式レーザレーダの動作波長は532 nmであり、システムハードウェアは主にレーザ発光システム、光受信システム、三次元走査システム、光電変換及びデータ収集システムと設備給電と通信システムなどから構成され、レーザレーダの光学部分と電気部分は相対的に独立し、相互干渉を防止する。レーザーレーダーの実物図を以下に示す。

走査式マイクロパルスレーザレーダは構造がコンパクトで、3次元走査、人間の目の安全と終日の時間探査などの特徴があり、大気エアロゾル、雲と境界層の3次元時空分布情報を連続的に高精度に探査することができる。この型レーザレーダは主に光学送受信モジュール、機械走査制御モジュールとデータ収集モジュールの3つの部分から構成され、ダイオードポンピングNd：YAG固体レーザを光源とし、動作波長532 nm、7 kHz繰り返し周波数でエネルギー60μJのパルスレーザを発射することができ、励起光は10倍拡大鏡を通じて発散角*****120μradを圧縮した後、反射鏡（M 1、M 2）を通じて角度を調整して大気に入射する。大気中の各成分と相互作用して発生した後方散乱光は、200 mm口径のシュミット・カセットグリーン式望遠鏡で受信され、焦点平面で調整可能な細孔（PH）と後続の1 nm狭帯域干渉フィルタ（IF）を介して背景光干渉を弱めた後、平面凸レンズ（L 1、L 2、焦点距離f＝30 mm）を介して光子計数型光電子増倍管の感光面に焦点を合わせた。光電変換後の電気信号は周辺機器相互接続（PCI）バス型光子計数カードに送られ量子化、蓄積、記録される。

走査制御ユニットは二回転軸設計を採用し、レーダ出射ビームは方位角0°*360°、ピッチ角0°*180°の区間で連続的に変化することができ、この型レーザレーダは通常の時間-高さ表示（Time Height Indicator、THI）連続観測モード以外に、距離-高さ（Range Height Indicator、RHI）、平面-位置（Plane Position Indicator、PPI）走査モードを備え、需要に応じてリアルタイムで柔軟に周囲大気エアロゾル、雲の三次元時空分布情報を得ることができる。

マイクロパルスエアロゾルレーザレーダ

表1.走査型レーザレーダ技術パラメータ