Laserowe dalmierze światła, z ang. Lidar Detection and Ranging (LIDAR), odegrały znaczącą rolę w różnych technikach pomiarowych wykorzystywanych do monitorowania i charakteryzowania składników atmosfery ziemskiej (Measure, 1992). Jednakże wykrywalność cząstek jest ograniczona przez rodzaj procesów rozpraszania, na których opiera się dany lidar (Videen, 2007a). Dlatego opracowanie wielu technik detekcji w jednym systemie lidarowym może wydobyć więcej informacji o składnikach i stanie ziemskiej atmosfery.

Przykładem takiego wielopoziomowego systemu opartego na technice Raman-Mie jest Mobilny Lidar Ramanowaski Europejskiej Agencji Kosmicznej (EMORAL), który jest potężnym instrumentem do pozyskiwania różnych informacji związanych z aerozolami atmosferycznymi. Jednakże nie jest on jeszcze wystarczająco selektywny ani czuły, aby dostarczyć szczegółowych informacji o materii biologicznej. Słabe sygnały pochodzą od cząstek, które słabo oddziałują z emitowanym światłem lub od aerozolu ukrytego wewnątrz
chmur. Dlatego dodanie kanału fluorescencyjnego w obecnej konfiguracji EMORALa mogłoby być rozwiązaniem przełamującym te ograniczenia. Potencjalnie, dzięki schematowi synergii pomiędzy danymi uzyskanymi przez kanały Raman-Mie i fluorescencyjne, możliwe jest również badanie interakcji pomiędzy chmurami i aerozolem.

W niniejszej rozprawie zaproponowano trzy opcje konfiguracji lidaru EMORAL, ukierunkowane na różne pasma widma fluorescencji, wzbudzanej emisją impulsów lasera o długości fali 355 nm (UV). Spośród trzech zaproponowanych koncepcji, konfiguracja z dwoma dodatkowymi kanałami fluorescencji, aby pokryć szersze widma fluorescencji 420 - 510 nm i
540 - 600 nm, wymaga znacznie bardziej skomplikowanej modyfikacji, większej liczby dodatkowych komponentów i wyższego kosztu modernizacji. Z drugiej strony, konfiguracja z jednym dodatkowym kanałem fluorescencyjnym, osiągniętą poprzez zastąpienie obecnego dichroicznego rozdzielacza wiązki, oferuje szerokopasmową fluorescencję tylko w zakresie
420 - 510 nm, ale jest w tańszej i znacznie prostszej konfiguracji.

Praca magisterska została wykonana w ramach działania “Technical assistance for Polish Radar and Lidar Mobile Observation System (POLIMOS)” finansowanego przez Europejską Agencję Kosmiczna (ESA-ESTEC) Kontrakt nr 4000119961/16/NL/FF/mg.