[实用新型]一种离轴式大气湍流强度廓线实时测量装置

权利要求书

1.一种离轴式大气湍流强度廓线实时测量装置，其特征在于，包括激光器(2)，激光器(2)发射的激光束经反射镜(8)后进入发射望远镜(3)，激光束由发射望远镜(3)扩束后发射至平板反射镜(5)，平板反射镜(5)将光束反射至空中设定距离处聚焦，形成激光信标；由平板反射镜(5)对激光信标的后向散射光进行接收并反射至离轴式接收望远镜(4)中，接收望远镜(4)接收的光由三角棱镜(14)反射进入后继光路(6)，后继光路(6)将光束分光后传输至光电探测器(7)中，光电探测器(7)将接收的光束成像并将光信号转换为电信号，电信号经数据采集与处理单元(19)采集、转换为数字信号，通过对空间不同距离处的激光信标图像进行处理后，反演计算大气湍流强度廓线。

2.如权利要求1所述的离轴式大气湍流强度廓线实时测量装置，其特征在于，所述的激光器(2)发射的激光束经由两个光路平行的反射镜(8)反射后进入发射望远镜(3)中。

3.如权利要求1所述的离轴式大气湍流强度廓线实时测量装置，其特征在于，所述发射望远镜(3)为施密特-卡赛格林式结构，包括副镜(9)和主镜(10)，激光束由副镜(9)扩束并反射至主镜(10)，再由主镜(10)聚焦发射，主镜(10)聚焦发射的激光束经平板反射镜(5)反射后，在空中预定距离处聚焦，形成激光信标。

4.如权利要求3所述的离轴式大气湍流强度廓线实时测量装置，其特征在于，通过调节发射望远镜(3)中副镜(9)和主镜(10)之间的间距，主镜(10)聚焦发射的激光束经平板反射镜(5)反射后，在空中不同距离处聚焦，形成激光信标。

5.如权利要求1所述的离轴式大气湍流强度廓线实时测量装置，其特征在于，所述的平板反射镜(5)的俯仰角可根据需要调节，使主镜(10)聚焦发射的激光束经平板反射镜(5)反射后沿设定的方向传输，使激光信标的后向散射光经平板反射镜(5)反射后进入接收望远镜，并且发射光路和接收光路沿着相同的传输路径。

6.如权利要求1所述的离轴式大气湍流强度廓线实时测量装置，其特征在于，所述的接收望远镜(4)包括凸面镜(11)、反射镜(12)和椭球凹面镜(13)，椭球凹面镜(13)将由平板反射镜(5)反射的光束反射至凸面镜(11)，凸面镜(11)将光束反射至反射镜(12)，反射镜(12)将光束反射至三角棱镜(14)，三角棱镜(14)将光束反射至后继光路(6)中。

7.如权利要求1或6所述的离轴式大气湍流强度廓线实时测量装置，其特征在于，所述的接收望远镜(4)为由多套对称的离轴式接收望远镜组成的接收望远镜系统；每套离轴式接收望远镜所接收的光束经后继光路(6)后，其所接收的激光信标均各自在光电探测器(7)上形成光斑图像。

8.如权利要求1所述的离轴式大气湍流强度廓线实时测量装置，其特征在于，所述的后继光路(6)包括第一凸透镜组(15)、滤光片(16)、光楔(17)和第二凸透镜组(18)，进入后继光路(6)中的光束由第一凸透镜组(15)准直，通过滤光片(16)滤除光束杂散光，经光楔(17)将光束分成两束，最后由第二凸透镜组(18)将光束会聚到光电探测器(7)中。

9.如权利要求1所述的离轴式大气湍流强度廓线实时测量装置，其特征在于，发射望远镜(3)和离轴式收望远镜(4)安装在俯仰角和方位角可以调节的转台上，且发射望远镜(3)和接收望远镜(4)的光轴平行，接收望远镜(4)能够接收发射望远镜(3)发射后在空间设定距离处形成的激光信标的后向散射光。

10.如权利要求1所述的离轴式大气湍流强度廓线实时测量装置，其特征在于，所述光电探测器(7)为像增强CCD相机或电子倍增CCD相机，采样帧速不小于50fps。