Аэрозоль является одной из основных составляющих атмосферы влияющей на радиационный баланс Земли. Разработанный в ЦФП ИОФ РАН многоволновый лидар позволяет дистанционно определять основные микрофизические параметры аэрозоля.
Лидар позволяет определять:
Лидар PL 200 включает излучатель, коллиматор лазерного пучка, приемный телескоп, анализатор спектра и регистрирующую электронику.
Структурная схема лидара.
Излучатель. Источником излучения является Nd:YAG лазер с генератором третьей гармоники. Основные параметры лазера:
Коллиматор. Внеосевой параболический коллиматор с диэлектрическими покрытиями и коэффициентом увеличения 5 предназначен для одновременного телескопирования излучаемых длин волн (1064, 532, 355 нм).
Приемный телескоп. В лидаре используется телескоп Ньютона с апертурой 300 мм. Главное зеркало является параболическим с фокальным расстоянием 970 мм.
Анализатор спектра. Компоненты рассеянного излучения разделяются в анализаторе спектра дихроичными зеркалами. Конструкция анализатора является модульной, что позволяет реализовывать любое необходимое в эксперименте количество измерительных каналов. Базовая конфигурация анализатора представлена на рисунке. Она позволяет регистрировать сигналы упругого рассеяния на длинах волн 355, 532, 1064 нм; рамановские сигналы рассеяния азота на длинах волн 387, 608 нм и рамановский сигнал рассеяния водяного пара (408 нм). Поляризационный куб разделяет компоненты рассеянного излучения на длине волны 355 нм с ориентацией поляризации параллельной и перпендикулярной по отношению к исходному излучению.
Оптические сигналы регистрируются ФЭУ Hamamatsu R7400. Для измерений на длине волны 1064 нм используется лавинный кремниевый фотодиод с диаметром приемной площадки 3 мм.
Регистрирующая электроника. ФЭУ измеряющие оптический сигнал могут использоваться как в аналоговом режиме, так и в режиме счета фотонов. Стандартный блок электроники включает:
Оптическая схема анализатора спектра.