這個激光雷達系統(tǒng)被配置在國家氣象中心的飛行器上，能夠發(fā)出585納米的光，最大譜線寬度是0.4納米，每個譜線的能量嚴格相等。激光雷達上的閃光燈和電容火花驅(qū)動系統(tǒng)每隔0.5微秒產(chǎn)生一個激光脈沖，為了穩(wěn)定器件，所有的激光器腔體組件都被安裝在一個圓形筒內(nèi)。激光器產(chǎn)生的激光通過一個光束引導器件輸出，光束引導器中有一個光束擴展器，用來改善輸出光束的準直使光束與接受器件同軸發(fā)射。安裝在飛機外部的反射鏡系統(tǒng)引導著出射光和接受光要么向上要么向下，這樣就能描繪出飛機上下兩側(cè)的氣溶膠濃度的二維輪廓圖。目前在激光雷達系統(tǒng)上配置的接收器是一個直徑20厘米、1/4焦距的卡塞格林望遠鏡。接收光學系統(tǒng)的檢測器是一個EMI9658光電倍增管。

這個系統(tǒng)如果在夜間進行地面操作的話，可以觀察到23公里高度的數(shù)據(jù)。計算結(jié)果還表明，在與窄帶帶通濾波器和小接受角的接收器聯(lián)合使用，我們的激光雷達裝置在白天操作效果也和夜晚同樣好。同樣用于探測飛機上下方向的氣溶膠濃度的二維輪廓，與閃光燈泵浦燃料激光器相比這個機載激光雷達系統(tǒng)極大地減輕了系統(tǒng)的重量并且降低了它的功耗。  

2.8通過激光雷達平流層臭氧層的監(jiān)測

激光的特性，比如它的強脈沖能量，低發(fā)散度和高頻譜純度，使這種光源非常適合遠程遙感。用于測定氣體中微量成分的是差分式激光雷達，它先發(fā)射兩束激光，再利用氣體對著兩束激光的吸收系數(shù)不同的原理來完成測量。對于幾千米高空的空氣微量成分的數(shù)據(jù)也常使用差分式激光雷達，它的測量范圍完全可以得到蒸汽層和臭氧層的垂直剖面。文章主要介紹了搭建一個監(jiān)視50千米高空臭氧層的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的搭建對于建立模型來預測由于人為釋放氟氯甲烷而造成的臭氧損耗是具有特殊意義的。 

這個系統(tǒng)采用單脈沖能量為150mJ、頻率為100HZ的商業(yè)激光器作為發(fā)射器，發(fā)射的波長為308納米。激光雷達的參考波長是通過刺激高壓氣體電池發(fā)生拉曼散射產(chǎn)生的。由此產(chǎn)生的兩個拉曼位移波長都不容易被臭氧層吸收。通過拉曼方案即簡化了設備和調(diào)整程序、確保了較高的脈沖能量又允許兩個波長的光可以同時發(fā)射到同一視場。為了避免光電倍增管由于低海拔信號的反射而達到飽和，要確保接收器和發(fā)射器至少相隔1米。由于視場的完全重疊發(fā)生在20千米以上的高空，為了能在低海拔區(qū)域也能監(jiān)視，因而安裝了單基站。最后將整套設備安裝在一個小容器里用飛機運到山頂，這樣就避免了激光信號會被氣溶膠層所衰減。 為了檢測臭氧層輪廓的長期變化趨勢，并且克服對臭氧層的自然變化，長時間的精確的調(diào)查是必需的。激光雷達技術(shù)非常適合于這個目的。檢測40千米高空臭氧層的減少量極大地證實了當前這個激光雷達系統(tǒng)模型的有效性。