[发明专利]双波长双视场米散射激光雷达的结构及其探测方法

权利要求书

1.一种双波长双视场米散射激光雷达的结构，其特征在于，包括激光发射单元、回波信号接收单元、后继光学单元、信号探测和采集单元及控制单元；所述的激光发射单元包括Nd:YAG激光器，激光器发射出532nm及1064nm两个波长的激光脉冲，与激光器的输出光轴平行的光轴上设置有回波信号接收单元，所述的回波信号接收单元包括直径200mm接收望远镜和直径400mm接收望远镜，直径400mm接收望远镜的后继光路上依次排列有小孔光阑、反射镜、目镜和分束镜；分束镜后光路分为两路，一路通过1064nm窄带滤光片连接光子计数探测器，光子计数探测器的输出电路上设置有放大器VT120，放大器VT120的输出电路上设置有光子计数卡MCS，光子计数卡MCS把采集到的信号送至计算机进行处理；另一路通过532nm窄带滤光片连接模拟探测器，模拟探测器的后继光路上设置有放大器777，放大器777的输出电路上设置有A/D数据采集卡，A/D数据采集卡把采集到的数字信号送至计算机进行处理；直径200mm接收望远镜的后继光路上依次排列有小孔光阑和目镜；目镜通过光纤把信号传送给分束镜，分束镜后光路分为两路，一路通过1064nm窄带滤光片连接光子计数探测器，光子计数探测器的输出电路上设置有放大器VT120，放大器VT120的输出电路上设置有光子计数卡MCS，光子计数卡MCS把采集到的信号送至计算机进行处理；另一路通过532nm窄带滤光片连接模拟探测器，模拟探测器的输出电路上设置有放大器777，放大器777的输出电路上设置有A/D数据采集卡，A/D数据采集卡把采集到的数字信号送至计算机进行处理。

2.双波长双视场米散射激光雷达的探测方法，其特征在于，包括激光发射单元回波信号接收单元、后继光学单元、信号探测和采集单元及控制单元；所述的激光发射单元采用Nd：YAG激光器，同时发射532nm及1064nm两个波长的激光脉冲，由直径分别为400mm和200mm的两个接收望远镜接收；直径400mm接收望远镜接收的光经过小孔光阑，由反射镜反射到目镜后平行射出，经过分束镜后分成两束光，一束为1064nm波长反射光，另一束为532nm波长透射光；98％的1064nm波长反射光通过1064nm窄带滤波片滤波后由光子计数探测器转换成电信号，经过放大器VT120放大后由光子计数卡MCS采集送至计算机进行数据的储存，处理和实时显示；85％的532nm波长透射光通过532nm窄带滤波片滤波后由模拟探测器进行光电转换，经过放大器777放大后由A/D数据采集卡采集送至计算机进行数据的储存，处理和实时显示；直径200mm接收望远镜接收的光经过小孔光阑后，通过目镜汇聚耦合送至光纤，经过分束镜分成两束光，一束为1064nm波长反射光，另一束为532nm波长透射光，98％的1064nm波长反射光通过1064nm窄带滤波片滤波后由光子计数探测器转换成电信号，经过放大器VT120放大后由光子计数卡MCS采集送至计算机进行数据的储存，处理和实时显示；85％的532nm波长透射光通过532nm窄带滤波片滤波后由模拟探测器进行光电转换，经过放大器777放大后由A/D数据采集卡采集送至计算机进行数据的储存，处理和实时显示；计算机通过RS232串口控制激光器出光，激光器输出的Q-Switch同步信号通过主波发生器，产生主波信号，其中4路分别送至两个光子计数卡MCS和两个A/D数据采集卡，作为4个采集板卡的触发信号，另外2路分别送至直径400mm接收望远镜后的光子计数探测器和模拟探测器，作为两个探测器的门控信号。

3.根据权利要求1所述的双波长双视场米散射激光雷达的结构，其特征在于所述的直径400mm接收望远镜采用小视场，其视场大小由小孔光阑调节，接收高层大气后向散射回波信号。

4.根据权利要求2所述的双波长双视场米散射激光雷达的结构，其特征在于所述的直径200mm接收望远镜采用大接收视场。