0 引言

　　大气气溶胶为漂浮在空气环境下的各类固液微粒物质[1-5]，该类粒子的直径为0.001～100 μm[6]。近年来，随着我国经济的持续高速发展，许多地区都出现了以灰霾天气为主的大气污染现象，导致大气能见度下降，对人们的生活和社会交通都产生了很大影响。因此，在我国进行气溶胶时空分布特征的探测研究十分有意义。传统的气溶胶研究方法需要进行大量的实验采样，无法满足气溶胶监测时实时性强、范围广的要求。相对于传统的气溶胶研究方法，遥感探测技术可以解决监测气溶胶时的实时性问题。但是，在微波雷达、太阳光度计、卫星遥感和激光雷达这4种遥感探测技术中，前3种分别因探测不到微小粒子、无法进行夜间测量和空间分辨率低等原因不适合气溶胶监测。激光雷达探测是由地面站点或者机载平台向大气发射一定波长和脉宽的激光光束，激光光束和气溶胶颗粒相互作用，通过接收大气后向散射回光得到气溶胶具体的参量数据。由于激光的方向性好、脉冲宽度窄和波长较短，并且后端探测器的响应灵敏度非常高，可以获取高时空、高分辨率的大气参数。

近年来，国内外的许多学者对激光雷达大气气溶胶探测进行了深入的研究。赵欢等人[7]搭建了一套多波长米散射激光雷达系统，反演出了当地垂直距离5 km以内的气溶胶消光廓线。曹念文等人[8]使用米-喇曼散射激光雷达得到了有云和无云时的气溶胶消光系数廓线。王界等人[9]研制的米散射激光雷达大大减小了近距离的探测盲区。MICHAEL E等人[10]研制的激光雷达对撒哈拉以南矿物尘埃的光学性质进行测量，得到了它们的后向散射系数和消光系数。SUGIMOTO N等人[11]开发出一种可以观测大气边界层结构的眼安全紧凑型米散射激光雷达。但是这些气溶胶探测实验系统大多结构复杂，只能在实验室或者专用场所进行实验研究，而且造价昂贵，尤其是光电倍增管（PMT）光子计数器的价格不菲且探测器有较高的偏置要求，在工程中很难得到广泛应用。因此，本文设计一套光路简单且成本低的便携式米散射激光雷达系统，光源与离轴抛物面镜采用同轴设计，简化系统结构。

3结束语

本文设计了一套米散射激光雷达系统并搭建了实验平台，实验结果表明：所设计的电源滤波电路的滤波性能和光学对焦镜筒可靠性较高；系统在白天、夜晚的斜程探测距离分别为4.5 km、6 km。本文为米散射激光雷达系统设计提供了一种新思路，且该系统系统具有结构设计简单、集成化装调比较容易、体积小、成本非常低等优点，可以为大规模的工程应用提供参考。