上海光機所成功在實驗室實現(xiàn)全球首個星載二氧化碳探測激光雷達濃度測量精度定標
中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所航天激光工程部劉繼橋研究員團隊提出了基于二氧化碳吸收池的二氧化碳濃度測量定標裝置，為星載二氧化碳激光雷達濃度測量精度實驗室定標提供了新的解決方案。該定標裝置利用真空管道充注二氧化碳的方式，來模擬整層大氣對星載CO2激光雷達柱狀吸收過程。該項裝置成功為全球首個二氧化碳探測激光雷達進行了實驗室定標，證實了該激光雷達系統(tǒng)二氧化碳柱狀濃度測量精度能夠達到1ppm。相關(guān)研究成果以“Calibration experiments based on CO2 absorption cell for 1.57-μm spaceborne IPDA LIDAR”為題發(fā)表于Optics Express。 . p^='Kz?
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對于星載二氧化碳激光雷達，由于其體積大、重量重，尤其是激光脈沖能量高，在室外環(huán)境下會對星載激光雷達帶來風(fēng)險，因此無法驗證其二氧化碳濃度的測量精度。 H [w J; l
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本研究創(chuàng)造性地利用氣體吸收池，通過抽真空、充注不同壓強二氧化碳氣體，來模擬大氣不同二氧化碳濃度下對激光脈沖的差分吸收，并設(shè)計了針對二氧化碳差分吸收激光雷達的系統(tǒng)的定標實驗。在定標實驗中，分別注入等效大氣二氧化碳濃度為400到415ppm的幾種狀態(tài)，利用激光雷達進行對應(yīng)二氧化碳濃度定標測量。定標測量結(jié)果表明，其二氧化碳柱狀濃度測量絕對誤差和標準偏差均小1ppm，驗證了星載IPDA激光雷達的測量能力。 |FHeT*"
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a) 激光雷達CO2濃度反演結(jié)果（148脈沖滑動平均） (b) 激光雷達CO2濃度反演結(jié)果（296脈沖滑動平均） @NWjYHM[`
本研究驗證了使用該類型定標裝置進行二氧化碳柱狀濃度測量精度定標的能力，為激光雷達實驗室定標提供了一種可行的定標方案。 AyB-+oTf(
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原文鏈接：https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-30-20-35146&id=500791 Kn SXygT
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