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中科院广州电子激光雷达市场调查报告

激光雷达市场调查报告

目录

1.激光雷达的分类

2．国内主要的激光雷达研究单位

3.先进激光雷达技术研究举例

4.目前市场上常用激光雷达的激光器及其最大发射频率

5.激光雷达应用领域市场

6.国外激光雷达企业名录

7.中国激光雷达企业名录

1.激光雷达的分类

从实际工程和应用角度来说，激光雷达的分类方式繁多:

按照激光波段来分，有紫外激光雷达、可见激光雷达和红外激光雷达等。

按照激光器的工作介质分，有固体激光雷达、气体激光雷达、半导体激光雷达、二极管泵浦固体激光雷达等。

按照激光发射波形分，有脉冲激光雷达、连续调制激光雷达等。

按功能用途来分，有激光测距雷达、激光测速雷达、激光测角和跟踪雷达、激光成像雷达、大气探测激光雷达和生物激光雷达等。

按照激光雷达的载荷平台可分为便携式激光雷达、地基激光雷达、车载激光雷达、机载激光雷达、船载激光雷达、星载激光雷达和弹载激光雷达等。

按照激光雷达探测技术的不同，可以分为直接探测激光雷达和相干探测激光雷达两种类型。

按照体制来分，有多普勒激光雷达、合成孔径成像激光雷达、差分吸收激光雷达、相控阵激光雷达等。

鉴于激光雷达能全天时对地观测，受地面背景、天空背景干扰小，并具有高分辨率和高灵敏度，激光雷达可以广泛应用在环境监测、海洋探测、森林调查、地形测绘、深空探测、军事应用等方面。

安上空气溶胶及卷云的THI（Time-Height-Indications）时空分布。该系统采用半导体泵浦的微脉冲激光器的532nm波长，具有对眼安全特性及三维扫描功能，可用于城市气溶胶及大气质量监测、大气能见度及边界层高度观测等。

2.高光谱分辨率激光雷达

米散射激光雷达在反演气溶胶参数如消光系数时，必须对当时的大气状态等做一些假设，因而限制了其探测及数据反演精度，不利于大气的精准探测。高光谱分辨率激光雷达（HSRL）是在米散射激光雷达的基础上发展而来的一种高精度气溶胶探测技术，也是目前公认的与气溶胶拉曼探测激光雷达并列的两种可不需假定、直接探测气溶胶消光参数的技术之一。

HSRL的探测原理是利用大气分子引起的瑞利散射光谱宽度依存大气温度，其谱线宽度一般为GHz级，而气溶胶散射谱宽约等于激励激光谱宽，一般为100MHz级，通过使用单频率脉冲激光器，高光谱分辨率分光器，如干涉仪、原子吸收滤光器或分子吸收滤光器，从大气散射中分离米散射和瑞利散射光谱。在数据反演中借助于同时获得的瑞利散射信号，可以不需要假设大气粒子消光/散射参数，直接导出消光系数，从而实现高精度的气溶胶探测，提高了参量反演的准确性。

大气温湿度探测

激光雷达探测大气温度分布的主要方法有瑞利散射法密度法，高光谱分辨率瑞利散射法，转动拉曼散射法和差分吸收法等。瑞利散射法密度法主要利用激光雷达探测大气分子密度变化，利用大气方程反演温度，所以主要用于气溶胶影响较小的对流层顶部及平流层的大气温度探测。而底层对流层范围内的大气温度探测，由于受温度的遥感灵敏度较低及易受地表产生的高密度气溶胶和白天太阳背景光的影响，底层大气高精度测温技术的研究一直是国际上激光雷达研究的前沿课题。目前对流层内的大气温度探测主要是高光谱分辨率瑞利散射法和转动拉曼散射法。

激光雷达探测水汽的主要方法有振动拉曼散射激光雷达，即利用水汽分子和氮气分子所产生的振动拉曼散射谱线的强度进行水汽密度探测。差分吸收激光雷达，即通过发射2个激光波长，其中一个波长与水汽分子的某一吸收谱线重叠，利用2个波长的回波信号的强度差进行水汽密度探测。相对湿度需要利用温度，所以温湿度是一对相关性很强的大气参数。

1.高光谱分辨率瑞利-拉曼散射激光雷达

高光谱分辨率瑞利散射激光雷达是一种利用大气中的原子和分子的瑞利散射机制而工作的激光雷达，通过高光谱分辨率滤光器，对大气分子瑞利散射的光谱宽度进行分析而实现温度测量。由于瑞利谱宽较窄，在常温及355nm激光波长激励下，其宽度一般为3GHz，要在如此窄带光谱内，除去中心谱重叠的米散射信号，用于分光的滤光器需要具有MHz的光谱分辨率。目前利用该技术探测大气温度的主要单位有美国Colorado大学及日本EKO公司。采用的高光谱分辨率分光器主要有FP干涉仪、原子吸收滤光器或分子吸收滤光器等。

2.回转拉曼散射激光雷达

回转拉曼散射激光雷达是利用大气分子引起的非弹性散射（拉曼散射）的转动拉曼谱线的强度随温度变化的特性来探测大气温度廓线。相对与瑞利散射信号，拉曼散射信号强度要弱4~5个数量级，主要关键技术是强背景噪音下的微弱信号提取技术。目前普遍采用高光谱分辨率光栅及窄带通滤波器分离2个具有反向温度灵敏度系数的回转拉曼波长，结合光子计数技术来实现强背景噪音下的微弱信号提取。虽然该技术已经实现夜间低层对流层到平流层内30