摘要：利用差分吸收激光雷达探测大气CO2,可以获得其浓度的垂直分布,对于研究碳源、碳汇的过程有重要意义.设计了一套种子注入的脉冲差频激光器系统,作为差分吸收激光雷达的激光光源.针对脉冲差分吸收CO2激光雷达on波长的高精度稳频的研究空白,本文提出一种基于匹配的on波长的连续稳频算法.其基本思想是采用分子饱和吸收法,测量通过双路吸收池后的差分信号,计算其光学厚度值（optical depth,OD）,获得实测的伪吸收谱,当监测到on波长发漂移后,进行连续的波长调节,获取其OD值,最后基于一维的图像匹配算法,将OD值作为灰度值,利用图像匹配原理,进行OD值匹配,确定当前输出波长在伪吸收谱中的位置,进而调节至on波长,实现on波长的连续、稳定输出.实验结果表明,提出的稳频算法能够很好的满足高精度的稳频要求,同时差平方和法在该应用中是最优的,稳频精度可达到0.3 pm.

关键词：差分吸收 co2 on波长稳频 匹配 

单位：武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室 武汉430079 地球空间信息技术协同创新中心 武汉430079 武汉大学遥感信息工程学院 武汉430079