[发明专利]一种用于痕量气体柱浓度探测的对地观测激光雷达

权利要求书

1.一种用于痕量气体柱浓度探测的对地观测激光雷达，其特征在于：包括第一激光器(1)、第二激光器(2)、接收望远镜(3)、面阵探测器(4)和数据处理反演模块(5)；

第一激光器(1)：向地面发射波长为λ_off的连续激光波束，波长为λ_off的连续激光波束到达地面时，在地面形成λ_off连续激光波束光斑；λ_off连续激光波束光斑经地面漫反射后，生成λ_off漫反射回波光信号，穿过大气层返回至接收望远镜(3)；

第二激光器(2)：与第一激光器(1)夹角为θ，同一时刻，向地面发射波长为λ_on的连续激光波束，波长为λ_on的连续激光波束到达地面时，在地面形成λ_on连续激光波束光斑；λ_on连续激光波束光斑经地面漫反射后，形成λ_on漫反射回波光信号穿过大气层返回至接收望远镜(3)；

接收望远镜(3)：接收经地面漫反射后返回的λ_on漫反射回波光信号和λ_off漫反射回波光信号；λ_on漫反射回波光信号和λ_off漫反射回波光信号通过接收望远镜(3)聚焦在面阵探测器(4)上；

面阵探测器(4)：接收聚焦的λ_on漫反射回波光信号和λ_off漫反射回波光信号，并分别对λ_on漫反射回波光信号和λ_off漫反射回波光信号进行积分光电转换，生成λ_on电压电信号和λ_off电压电信号；对λ_on电压电信号进行模数转换，生成λ_on电压数字信号S_b；对λ_off电压电信号进行模数转换，生成λ_off电压数字信号S_a；将λ_on电压数字信号S_b和λ_off电压数字信号S_a发送至数据处理反演模块(5)；

数据处理反演模块(5)：接收λ_on电压数字信号S_b和λ_off电压数字信号S_a；进行反演计算，得到痕量气体柱浓度N。

2.根据权利要求1所述的一种用于痕量气体柱浓度探测的对地观测激光雷达，其特征在于：所述第二激光器(2)与第一激光器(1)的夹角θ为5”-10°。

3.根据权利要求2所述的一种用于痕量气体柱浓度探测的对地观测激光雷达，其特征在于：所述接收望远镜(3)和面阵探测器(4)均水平放置；λ_on漫反射回波光信号聚焦在面阵探测器(4)的b点；λ_off漫反射回波光信号聚焦在面阵探测器(4)的a点。

4.根据权利要求3所述的一种用于痕量气体柱浓度探测的对地观测激光雷达，其特征在于：所述a点与λ_off漫反射回波光信号在接收望远镜(3)输入点的连线，与b点与λ_on漫反射回波光信号在接收望远镜(3)输入点的连线的夹角为θ。