目前对大气气溶胶及其大气成分等的探测雷达主要使用脉冲激光器为雷达系统的光源，但激光光源波长有限，对气溶胶的特性研究造成一定的困难，难以实现特殊波长气溶胶的探测以及气溶胶的粒谱分布探测等。LED具有波长丰富的特点，易于实现多波长大气气溶胶消光特性的探测并获得粒谱分布，同时用LED作大气探测光源还可以实现探测雷达的小型化，低成本化等。　　本文提出用LED作光源的光学雷达系统方案，用LED作为雷达系统的探测光源，实现气溶胶探测。论文分析了LED作为雷达系统光源要解决的三个问题，即输出功率问题、输出脉冲问题和输出发散角问题。从这几个问题入手，研究设计了一种LED光源系统，使其能够以较大的功率和极小的发散角出射。　　本文利用9颗LED阵列组合作为系统光源头，较好地解决了单颗LED输出功率不足的问题;在深入分析常用光源准直方法的基础上，采用了光纤耦合与透镜准直相结合的方法，对LED光源进行准直，可以让光源系统出射光束的发散角达到毫弧度量级，并使出射光斑光强分布均匀。利用LightTools和ZEMAX光学软件对整个光源系统进行了优化设计与模拟仿真，仿真结果表明，设计的LED光源系统能够满足大气探测雷达的光源的要求。　　最后，根据系统的优化设计结果，对光源系统进行了实验测试，实验测得其发散角为7.30mrad，并对误差产生的原因进行了分析。