[发明专利]一种红外全息用于风速风向测量的装置有效
申请号: | 201910805402.1 | 申请日: | 2019-08-29 |
公开(公告)号: | CN110632342B | 公开(公告)日: | 2021-05-28 |
发明(设计)人: | 张永安;刘建建;张亚萍;田凤仙;刘万里 | 申请(专利权)人: | 昆明理工大学 |
主分类号: | G01P5/26 | 分类号: | G01P5/26;G01P13/02 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 650093 云*** | 国省代码: | 云南;53 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 红外 全息 用于 风速 风向 测量 装置 | ||
1.一种红外全息用于风速风向测量的装置,其特征在于,包括红外激光器(1)、红外全反镜Ⅰ(2)、红外分束镜Ⅰ(3)、红外分束镜Ⅱ(4)、红外分束镜Ⅲ(5)、红外分束镜Ⅳ(6)、红外全反镜Ⅱ(7)、红外全反镜Ⅲ(8)、红外全反镜Ⅳ(9)、红外全反镜Ⅴ(10)、红外CCDⅠ(11)、红外CCDⅡ(12)、红外扩束镜Ⅰ(13)、红外准直镜Ⅰ(14)、红外扩束镜Ⅱ(15)、红外准直镜Ⅱ(16)、红外扩束镜Ⅲ(17)、红外准直镜Ⅲ(18)、红外扩束镜Ⅳ(19)、红外准直镜Ⅳ(20)、锗平晶Ⅰ(21)、锗平晶Ⅱ(22)、计算机(23)、数据线Ⅰ(24)、数据线Ⅱ(25)、光纤Ⅰ(27)、光纤Ⅱ(28)、红外分束镜Ⅴ(29)、红外分束镜Ⅵ(30)、外壳;
外壳是缺角的空心立方体,红外激光器(1)、红外全反镜Ⅰ(2)、红外分束镜Ⅰ(3)、红外分束镜Ⅱ(4)、红外分束镜Ⅲ(5)、红外分束镜Ⅳ(6)、红外全反镜Ⅱ(7)、红外全反镜Ⅲ(8)、红外CCDⅠ(11)、红外CCDⅡ(12)、红外扩束镜Ⅰ(13)、红外准直镜Ⅰ(14)、红外扩束镜Ⅱ(15)、红外准直镜Ⅱ(16)、红外扩束镜Ⅲ(17)、红外准直镜Ⅲ(18)、红外扩束镜Ⅳ(19)、红外准直镜Ⅳ(20)、光纤Ⅰ(27)、光纤Ⅱ(28)、红外分束镜Ⅴ(29)、红外分束镜Ⅵ(30)设置在外壳内部,红外CCDⅠ(11)、红外CCDⅡ(12)分别通过数据线Ⅰ(24)、数据线Ⅱ(25)与计算机(23)连接;外壳的缺角垂直的两个壁上分别设孔,孔上设置锗平晶Ⅰ(21)、锗平晶Ⅱ(22),锗平晶Ⅰ(21)与红外全反镜Ⅳ(9)正对,锗平晶Ⅱ(22)与红外全反镜Ⅴ(10)正对;
红外激光器(1)发射出红外激光通过红外全反镜Ⅰ(2)反射至红外分束镜Ⅰ(3),红外分束镜Ⅰ(3)将红外激光束分为两束相互垂直的光,经红外分束镜Ⅰ(3)分束后的其中一束红外激光通过红外分束镜Ⅱ(4)后再分为两束光,经红外分束镜Ⅱ(4)分束后的其中一束红外激光经红外扩束镜Ⅱ(15)扩束后再经红外准直镜Ⅱ(16)准直成为红外平行光,再通过红外分束镜Ⅲ(5)后再分为两束相互垂直的光,经红外分束镜Ⅲ(5)分束后的其中一束红外激光经过锗平晶Ⅱ(22)后穿透过待测区域(26),经过红外全反镜Ⅴ(10)反射至锗平晶Ⅱ(22)滤去可见光,最后经过红外分束镜Ⅲ(5)照射到红外分束镜Ⅵ(30)上,此束红外激光束被称为第一束红外物光束;
经红外分束镜Ⅲ(5)分束后的其中一束红外激光经过红外全反镜Ⅲ(8)后,进入光纤Ⅱ(28)经过红外扩束镜Ⅳ(19)扩束后再经红外准直镜Ⅳ(20)准直后成为红外平行光到达红外分束镜Ⅵ(30),此束红外激光束被称为第一束红外参考光束;
经红外分束镜Ⅰ(3)分束后的另外一束红外激光经红外扩束镜Ⅰ(13)扩束后再经红外准直镜Ⅰ(14)准直后成为红外平行光,再经过红外分束镜Ⅳ(6)反射经过锗平晶Ⅰ(21)后穿透过待测区域(26),经过红外全反镜Ⅳ(9)反射至锗平晶Ⅰ(21)滤去可见光,最后经过红外全反镜Ⅱ(7)反射到红外分束镜Ⅴ(29),此束红外激光束被称为第二束红外物光束;
经红外分束镜Ⅱ(4)分束后的另外一束红外激光进入光纤Ⅰ(27)经过红外扩束镜Ⅲ(17)扩束后经红外准直镜Ⅲ(18)准直,成为红外平行光到达红外分束镜Ⅴ(29),此束红外激光束被称为第二束红外参考光束;
第一束红外物光束和第一束红外参考光束为数字全息相干光束,在红外分束镜Ⅵ(30)上相干叠加,由红外CCDⅡ(12)接收和记录;第二束红外物光束和第二束红外参考光束为数字全息相干光束,在红外分束镜Ⅴ(29)上相干叠加,由红外CCDⅠ(11)接收和记录;红外CCDⅠ(11)和红外CCDⅡ(12)接收和记录的红外全息干涉信息通过数据线Ⅰ(24)和数据线Ⅱ(25)传输给计算机(23)。
2.根据权利要求1所述红外全息用于风速风向测量的装置,其特征在于,红外激光器(1)发射出的红外激光为红外大气窗口波段中0.8~2μm或3~5μm或8~13μm波源。
3.根据权利要求1所述红外全息用于风速风向测量的装置,其特征在于,红外分束镜Ⅰ(3)、红外分束镜Ⅱ(4)、红外分束镜Ⅲ(5)、红外分束镜Ⅳ(6)、红外分束镜Ⅴ(29)、红外分束镜Ⅵ(30)为锗分束镜、硅分束镜或玻璃分束镜。
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