新型測風激光雷達“科大造”

11月16日，記者從中科大獲悉，該校竇賢康教授課題組夏海雲與潘建偉院士課題組張強經過3年合作，在國際上首次研製出單光子頻率上轉換量子測風激光雷達，實現大氣邊界層氣溶膠和風場的晝夜連續觀測。該技術為小型星載激光雷達提供了新思路，為普及高性價比、高穩定性、超小型化的激光雷達奠定了基礎。

精確的大氣風場探測，對於數值天氣預報、氣候模型改進、軍事環境預報、生化氣體監控、機場風切變預警等具有重大意義。多普勒測風激光雷達被公認為全球大氣風場遙感的最佳方法，也是世界氣象組織列出的最具挑戰性的激光雷達之一。但激光雷達應用的首要前提是人眼安全，由於光學破壞閾值限製和大口徑望遠鏡加工工藝限製，目前傳統激光雷達的性能已經達到頂峰。

去年4月，中科大首次實現單光子頻率上轉換的氣溶膠激光雷達。今年8月，該校科學家采用全光纖保偏鑒頻器對單光子的頻移進行測量，利用微弱光源、小口徑望遠鏡在國際上首次實現對大氣邊界層風場的探測；11月，他們利用時分複用技術，研製出當前集成度最高的量子測風激光雷達，不僅簡化了係統結構，還提高了係統穩定性和可靠性，並免於周期性校準。

竇賢康介紹，這種新型測風激光雷達通過提高光電轉化效率和光學集成度，綜合抑製探測噪聲，實現晝夜連續觀測、輕小防振、低功耗、常溫環境下運行的全光纖保偏結構的激光雷達係統，不僅能監測大氣汙染狀態、實時發現大氣汙染源，還能對霧霾的形成和演化進行預報，且適合在機載、艦載、星載等平台的惡劣環境下運行。

轉載請注明出處。