1. 本选题研究的目的及意义
二氧化氮（NO2）作为一种重要的痕量气体，在大气环境污染中扮演着重要角色。
它不仅直接危害人体健康，还会参与形成酸雨、光化学烟雾等二次污染，对生态系统和人类社会造成严重威胁。
因此，对NO2进行实时、准确的监测对于环境污染控制和治理至关重要。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着激光技术、光电技术和计算机技术的快速发展，差分吸收激光雷达（DIAL）技术作为一种高灵敏度、高时空分辨率的大气痕量气体探测技术，得到了越来越广泛的应用。
1. 国内研究现状
我国在差分吸收激光雷达技术领域的研究起步较晚，但近年来发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将针对中红外差分吸收激光雷达探测NO2的关键技术问题，开展以下几方面的研究：
1.中红外激光器选择与研制：针对NO2的吸收特性，选择合适的中红外激光器，并进行相关的激光器参数优化和性能提升研究，以满足系统探测灵敏度的需求。
2.中红外差分吸收激光雷达系统设计：设计并搭建一套基于中红外差分吸收激光雷达的NO2探测系统，包括发射系统、接收系统、数据采集与控制系统等。
3.系统关键部件研制：研制系统所需的关键部件，包括中红外激光器、光学系统、信号采集电路等，并对其性能进行测试和优化。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法，逐步开展以下研究工作：
1.理论分析阶段：-深入研究差分吸收激光雷达的基本原理、系统构成和关键技术，并查阅相关文献资料，了解国内外研究现状和最新进展。
-分析NO2的吸收光谱特性，确定激光波长选择范围，并根据激光雷达方程，对系统探测灵敏度、探测距离等关键参数进行理论分析和仿真计算，为系统设计提供理论依据。
2.实验研究阶段：-根据理论分析结果，选择合适的激光器、探测器等核心器件，完成中红外差分吸收激光雷达系统的搭建。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.中红外波段探测：相较于传统的近红外波段，中红外波段对NO2的吸收截面更大，能够实现更高的探测灵敏度和更低的探测限。
2.高精度探测：通过优化系统设计、提高关键部件性能以及改进数据反演算法，本研究旨在实现对NO2浓度的高精度探测，以满足环境监测的需求。
3.小型化设计：本研究将致力于系统的小型化设计，降低系统成本和功耗，提高系统的可移动性和应用范围。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 谢更新,舒嵘,胡欢陵,等. 基于无人机的城市环境空气污染立体监测与应用[J]. 中国环境监测,2021,37(03):12-20.
[2] 刘文清,徐亮,张福民,等. 环境监测技术发展趋势与展望[J]. 中国环境监测,2022,38(01):1-12.
[3] 刘建国,李静,王欣,等. 差分吸收激光雷达遥测技术研究进展[J]. 光谱学与光谱分析,2022,42(01):1-16.
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