[发明专利]基于激光雷达的云中水拉曼散射全光谱测量系统及其方法有效

专利信息
申请号: 201210428621.0 申请日: 2012-11-01
公开(公告)号: CN102937586A 公开(公告)日: 2013-02-20
发明(设计)人: 卜令兵;吕敏;徐中兵;丘祖京;邵楠清;庄一洲;张强 申请(专利权)人: 南京信息工程大学
主分类号: G01N21/65 分类号: G01N21/65
代理公司: 南京苏科专利代理有限责任公司 32102 代理人: 任立;姚姣阳
地址: 210044 江苏省南京市宁*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 基于 激光雷达 中水 散射 光谱 测量 系统 及其 方法
【权利要求书】:

1.基于激光雷达的云中水拉曼散射全光谱测量系统,包括激光发射装置、激光接收装置、光谱分辨装置、光电探测装置和数据采集装置,

所述激光发射装置设置于被测云的下方,包括激光器(1)、扩束器(2)和反射镜(3),所述激光器(1)、所述扩束器(2)和所述反射镜(3)的中心设置在同一条直线上,所述激光器(1)发射出的激光脉冲进入到所述扩束器(2)的入口,所述扩束器(2)将激光脉冲发射到所述反射镜(3),所述反射镜(3)将所述激光脉冲垂直发射至空中,并打在被测云体上;

所述激光接收装置为望远镜(4),收集被测云体反射的回波信号,并将回波信号发送至所述光谱分辨装置;

所述光谱分辨装置包括光纤(5)、非球面镜(6)、宽带滤光片(7)、光栅光谱仪(8)和旋转平台(9),所述光纤(5)的出口、所述非球面镜(6)、所述宽带滤光片(7)和所述光栅光谱仪(8)的中心设置在同一直线上,所述光纤(5)的入口接收所述望远镜(4)输出的回波信号,所述回波信号依次通过所述光纤(5)、所述非球面镜(6)、所述宽带滤光片(7)和所述光栅光谱仪(9)后,传递到所述光电探测装置;

所述光电探测装置包括光电倍增管(10),其输入端与所述光栅光谱仪(8)通过信号连通,当所述光栅光谱仪(8)处于打开状态时,接收所述光栅光谱仪(8)发送的光谱信号并将信号转发至所述数据采集装置;

所述数据采集装置包括光子计数卡(11)和计算机(12),所述光子计数卡(11)的输入端与所述光电倍增管(10)的输出端信号连接,接收所述光电倍增管(10)的信号进行采样和计数,并将数据传送到所述计算机(12)。

2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的云中水拉曼散射全光谱测量系统,其特征在于,所述系统还包括双脉冲触发装置,所述双脉冲触发装置包括感应触发模块(14)、单片机(15)和门控装置(13),所述感应触发模块(14)设置于所述激光器(1)的激光发射范围内,与所述单片机(15)连接,传送电信号到所述单片机(15);所述单片机(15)的输出端与所述光子计数卡(11)连接,传递双脉冲触发信号到所述光子计数卡(11),控制所述光子计数卡(11)的打开与闭合;所述单片机(15)通过所述门控装置(13)与所述光电倍增管(10)连接,传递门控信号到所述光电倍增管(10),控制所述光电倍增管(10)的打开与闭合。

3.根据权利要求1所述的基于激光雷达的云中水拉曼散射全光谱测量系统,其特征在于,所述光谱分辨装置还包括旋转平台(9),所述光栅光谱仪(8)固定设置于所述旋转平台(9)上。

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