大气是由多种气体和漂浮在其中的一些固态、液态物质颗粒所组成。颗粒物质有尘埃、烟雾、水珠、冰晶、花粉等。在大气科学中,通常把含有悬浮固态、液态粒子的大气称为大气气溶胶,而这些粒子则称为大气气溶胶粒子,简称气溶胶(王永生等,1987)。大气气溶胶吸收和散射太阳对大地的辐射,它作为凝结核与大气温度共同影响云、雨、雾、雪的形成,从而影响着地-气系统的辐射收支,对局地、区域乃至全球气候有着重要影响。利用大气分子的纯转动信号反演大气温度,被证明是一种精度很高的方法,目前已得到广泛的应用并在世界各地建立起多台纯转动拉曼激光雷达。全部的纯转动拉曼谱线之和是不依赖于温度的,利用这个特性,可以不需要任何的假设,反演大气气溶胶的消光。本文介绍了一种新的探测大气气溶胶的方法,首次提出通过提取纯转动单支谱(J=4和14),加上Rayleigh&Mie通道的激光雷达方程,不需要附加任何假设,我们导出了气溶胶后向散射系数的数学表达式,并且做了误差分析。分析表明,在8km处,光子计数为1600的情况下,大气后向散射系数的总误差应小于11.4%；4kmm以下的误差小于6.7%。为了提取纯转动拉曼散射的单支谱,需要采用F-P标准具和干涉滤光片组合的方式。本文介绍了F-P的温度特性、压强特性和角度对F-P标准具透过率函数的影响。还有生产工艺中的各种缺陷,对F-P标准具性能的影响。最后,比较了基于碘分子滤波器和F-P标准具的几种测风激光雷达性能。结果表明,基于双边缘碘分子吸收技术(de-IVF)的测风激光雷达和基于大气分子Rayleigh散射和F-P标准具组合(UV-FPI)的测风激光雷达能够兼顾气溶胶含量较多的低空探测和气溶胶含量较少的高空探测,适合做成具备高低空一体化测风能力的激光雷达。