【導(dǎo)讀】近日，三菱電機(jī)宣布將推出一款新型激光雷達(dá)系統(tǒng)，能夠預(yù)測(cè)暴雨的爆發(fā)，或?qū)⑻峁└纭⒏煽康闹甘?，從而為極端天氣之前提供更確切的撤離位置。該結(jié)合了風(fēng)激光雷達(dá)和水汽差分吸收激光雷達(dá)（DIAL）的演示系統(tǒng)目前正處于早期測(cè)試階段。
同時(shí)監(jiān)控
系統(tǒng)采用了高功率波導(dǎo)激光放大器，可提供15.8 mJ脈沖，可在1.5μm的人眼安全波長(zhǎng)下工作。三菱電機(jī)表示：“該測(cè)試預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)可以同時(shí)測(cè)量空氣中的水蒸氣和向上氣流。與傳統(tǒng)方法相比，可以更快、更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)更廣范圍的積雨云。展望未來(lái)，三菱電機(jī)預(yù)計(jì)在推出商業(yè)系統(tǒng)之前進(jìn)一步改進(jìn)該系統(tǒng)，以便及早預(yù)測(cè)暴雨。”
三菱電機(jī)指出，該新系統(tǒng)是在2014年發(fā)布的傳統(tǒng)激光雷達(dá)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，增加了監(jiān)測(cè)地面大氣水蒸氣的能力。該系統(tǒng)還能夠進(jìn)行水汽濃度隨高度的變化以及風(fēng)速和風(fēng)向的同時(shí)定量測(cè)量。
由于氣候變暖的影響，預(yù)計(jì)極端天氣事件的頻率和嚴(yán)重程度會(huì)增加。三菱電機(jī)表示，在暴雨出現(xiàn)的情況下，早期預(yù)警對(duì)于實(shí)現(xiàn)安全疏散至關(guān)重要。
光纖系統(tǒng)
三菱電機(jī)指出，傳統(tǒng)的氣象雷達(dá)效用有限，因?yàn)樗鼈冎荒茉诜e雨云風(fēng)暴云形成后才能對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)。相比之下，激光雷達(dá)生成的數(shù)據(jù)將能提供這些云實(shí)時(shí)形成的時(shí)間和地點(diǎn)，從而提供更早的警告。
與此同時(shí)，波導(dǎo)放大器產(chǎn)生的脈沖能量實(shí)現(xiàn)了新的世界紀(jì)錄。該混合系統(tǒng)能通過(guò)測(cè)量由分子振動(dòng)引起的吸收來(lái)計(jì)算水蒸氣水平，并且根據(jù)由大氣中的氣溶膠顆粒散射的激光的頻移來(lái)計(jì)算風(fēng)向和速度。
三菱電機(jī)表示，其平面波導(dǎo)放大器設(shè)計(jì)測(cè)量的風(fēng)速范圍，比基于二極管泵浦激光源的傳統(tǒng)Q開(kāi)關(guān)振蕩器更廣。
所有光學(xué)元件使用的都是光纖連接，使得系統(tǒng)配置緊湊、靈活，不受溫度和振動(dòng)等環(huán)境因素的影響。此外，相比傳統(tǒng)方法而言，新的激光雷達(dá)系統(tǒng)能對(duì)相關(guān)高速信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)更快地?cái)?shù)字化以及接收信號(hào)的分析，并且能提供實(shí)時(shí)結(jié)果。
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