介紹了一種基于半導體激光器的高光譜分辨率激光雷達。它能夠以150米的距離分辨率進行氣溶膠和云光學特性的校準反演，白天和晚上在大約12公里的范圍內(nèi)積分時間小于1分鐘。該儀器的工作波長為780nm，為可靠的半導體激光器和探測器奠定了良好的基礎，之所以選擇該波長是因為它對應于d2銣吸收線。該儀器采用同位素銣87的熱蒸氣參考池作為有效可靠的氣溶膠信號屏蔽濾波器。從原理上講，基于半導體激光器的高光譜分辨率激光雷達可以與彈性后向散射激光雷達系統(tǒng)相媲美，但通過直接檢索云和氣溶膠的定量光學特性，可以顯著提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

　　激光雷達由于對小顆粒物散射體的高靈敏度和對目標距離的直接飛行時間測量，在氣溶膠和云的監(jiān)測中具有明顯的優(yōu)勢。它可以提供從被動傳感器精確反演氣溶膠光學厚度所需的氣溶膠垂直分布。它還用于監(jiān)測氣溶膠傳輸和驗證傳輸模型。這種激光雷達觀測最好用定量激光雷達系統(tǒng)。傳統(tǒng)的直接探測大氣彈性后向散射激光雷達（簡稱“彈性后向散射激光雷達”）不能捕獲足夠的信息量，無法定量、獨立地確定云和氣溶膠的光學性質(zhì)。大氣層。這是因為有兩個未知的大氣光學項（傳輸和后向散射系數(shù)），但只有一個線性獨立的檢測通道。另外，彈性后向散射激光雷達沒有直接的校準儀器重疊函數(shù)的機制，依賴于儀器功率穩(wěn)定性的知識。klett和fernald的算法已經(jīng)開發(fā)出來，試圖用這些系統(tǒng)來恢復大氣的定量光學特性。然而，它們需要假設大氣粒子的消光與后向散射比（或激光雷達比）會有很大的變化，在低海拔地區(qū)容易出現(xiàn)明顯的誤差，在低海拔地區(qū)，幾何重疊函數(shù)會增加不確定度，取決于對激光雷達發(fā)射功率的精確監(jiān)測，在不同高度層大氣之間的耦合和復合反演誤差，如地球照護和CALIOP之間的誤差比較［7］所示。值得注意的是，Klett和fernald算法在其lidar方程定義中包含一個幾何重疊項。如果不加說明，幾何重疊的影響會在倒排數(shù)據(jù)中產(chǎn)生很大的偏差。同時，利用彈性后向散射系統(tǒng)進行幾何重疊的精確標定是相當困難的。