上海光机所成功在实验室实现全球首个星载二氧化碳探测激光雷达浓度测量精度定标
中国科学院上海光学精密机械研究所航天激光工程部刘继桥研究员团队提出了基于二氧化碳吸收池的二氧化碳浓度测量定标装置，为星载二氧化碳激光雷达浓度测量精度实验室定标提供了新的解决方案。该定标装置利用真空管道充注二氧化碳的方式，来模拟整层大气对星载CO2激光雷达柱状吸收过程。该项装置成功为全球首个二氧化碳探测激光雷达进行了实验室定标，证实了该激光雷达系统二氧化碳柱状浓度测量精度能够达到1ppm。相关研究成果以“Calibration experiments based on CO2 absorption cell for 1.57-μm spaceborne IPDA LIDAR”为题发表于Optics Express。 ifgaBXT55
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对于星载二氧化碳激光雷达，由于其体积大、重量重，尤其是激光脉冲能量高，在室外环境下会对星载激光雷达带来风险，因此无法验证其二氧化碳浓度的测量精度。 z H \*v'
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本研究创造性地利用气体吸收池，通过抽真空、充注不同压强二氧化碳气体，来模拟大气不同二氧化碳浓度下对激光脉冲的差分吸收，并设计了针对二氧化碳差分吸收激光雷达的系统的定标实验。在定标实验中，分别注入等效大气二氧化碳浓度为400到415ppm的几种状态，利用激光雷达进行对应二氧化碳浓度定标测量。定标测量结果表明，其二氧化碳柱状浓度测量绝对误差和标准偏差均小1ppm，验证了星载IPDA激光雷达的测量能力。 WWO jyj
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a) 激光雷达CO2浓度反演结果（148脉冲滑动平均） (b) 激光雷达CO2浓度反演结果（296脉冲滑动平均） ]t=>#
本研究验证了使用该类型定标装置进行二氧化碳柱状浓度测量精度定标的能力，为激光雷达实验室定标提供了一种可行的定标方案。 SA&wW\Ym]
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原文链接：https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-30-20-35146&id=500791 {Y@[hoHtF
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