LIDAR
航空機搭載型ライダーは一般的に 1064 nm のものを用いる。海底探査システムの中には水中透過性の高い 532 nm のレーザーを用いる場合がある。波長の他にも、発光間隔(データ収集速度を決めることになる)と発光時間(距離方向の分解能に関係する)も適当に設定しなければならない。
スキャナと光学系 — データ収集速度は、システムのデータ走査速度にも影響される。走査は二次元的に行われるが、その方法は様々である。二枚の平面鏡を振動させるもの、多角形の鏡を用いるもの、スキャナが二軸をもつものなどである。光学系の性能は、角度方向の分解と、検出できる距離の限界に影響する。反射光の分離には、穴の開いた鏡を用いる方法とビームスプリッターを用いる方法がある。
受光器と電子機器 — 受光器にはさまざまな物質が用いられる。ケイ素とインジウムガリウム砒素を用いたピンフォトダイオードやアバランシェフォトダイオードが一般的であるが、波長によっては光電子増倍管も使われる。受光器の感度は、ライダーの他の部分の設計とうまくバランスを取らなければいけない。
ポジショニングとナビゲーション — ライダーを可動型のプラットフォーム(航空機や人工衛星)に搭載する場合は、センサの絶対的な位置と方向を決定する装置が必要である。GPSと慣性誘導装置が用いられる。
このような電磁波は小さな物体によっても極めてよく「反射」(後方散乱と呼ばれる)される。ライダーの使用法によっては、別の種類の散乱が利用される。レイリー散乱、ミー散乱、ラマン散乱、蛍光である。ライダーの波長は煙などの大気によって運ばれる粒子(エアロゾル)、雲、大気の分子の測定に最適である。
レーザーの光束は通常極めて絞り込まれ、細いビームとなっているので、極めて高い光学的解像度を以て大気の特徴をマップすることができる。更に、多くの化学物質において、可視光はマイクロ波に比べ強く相互作用するので、それらを検出する感度が高い。各種波長のレーザーを上手に組み合わせれば、散乱光の強度と波長との関係から、大気の組成を離れた所から調べることができる。
ライダーは大気の研究と気象学に主に用いられてきたが、近年では航空機や人工衛星に「ルックダウン」 downward-looking 型のライダーを搭載して行う調査やマッピングの方法が開発されるようになった。