[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

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。