[发明专利]一种探测斜程能见度的激光雷达分光系统及其滤波方法

权利要求书

1.一种探测斜程能见度的激光雷达分光系统，其特征在于，包括透镜准直装置，沿所述透镜准直装置光路透射方向依次设置有一级长短波截止装置、二级特定波长滤波装置以及光电探测装置；

所述一级长短波截止装置包括二向色镜DM₁（1），沿所述二向色镜DM₁（1）光路透射方向设置有二向色镜DM₂（2），沿所述二向色镜DM₁（1）光路反射方向设置有二向色镜DM₃（3）；所述二级特定波长滤波装置设置于二向色镜DM₂（2）的光路透射通道、二向色镜DM₂（2）的光路反射通道、二向色镜DM₃（3）光路反射通道及二向色镜DM₃（3）光路透射通道上；沿所述二向色镜DM₂（2）光路反射方向设置有反射镜M₁（11），沿所述二向色镜DM₃（3）光路透射方向设置有反射镜M₂（12）；所述二级特定波长滤波装置包括干涉滤光片IF₁（4）、干涉滤光片IF₂（5）、干涉滤光片IF₃（6）及干涉滤光片IF₄（7），所述干涉滤光片IF₁（4）设置于二向色镜DM₂（2）的光路透射通道上，所述干涉滤光片IF₂（5）设置于二向色镜DM₂（2）的光路反射通道上，所述干涉滤光片IF₃（6）设置于二向色镜DM₃（3）光路反射通道上，所述干涉滤光片IF₄（7）设置于二向色镜DM₃（3）光路透射通道上；

所述干涉滤光片IF₁（4）的中心波长为1064.0nm，所述干涉滤光片IF₂（5）的中心波长正入射中心为853.75nm，所述干涉滤光片IF₃（6）的中心波长为354.78nm，所述干涉滤光片IF₄（7）的中心波长为387.67nm。

2.根据权利要求1所述的一种探测斜程能见度的激光雷达分光系统，其特征在于，所述干涉滤光片IF₂（5）的入射角度为3.5°，所述干涉滤光片IF₁（4）、干涉滤光片IF₃（6）、干涉滤光片IF₄（7）均为正入射。

3.根据权利要求1所述的一种探测斜程能见度的激光雷达分光系统，其特征在于，所述光电探测装置包括第一光电转换装置（8）和三个第二光电转换装置（9），所述第一光电转换装置（8）位于二向色镜DM₂（2）的光路透射通道上，三个所述第二光电转换装置（9）分别位于二向色镜DM₂（2）的光路反射通道、二向色镜DM₃（3）光路反射通道及二向色镜DM₃（3）光路透射通道上。

4.根据权利要求1所述的一种探测斜程能见度的激光雷达分光系统，其特征在于，所述二级特定波长滤波装置以及光电探测装置之间设置有汇聚透镜（10）。

5.一种探测斜程能见度的激光雷达分光系统的滤波方法，其特征在于，采用权利要求1所述的一种探测斜程能见度的激光雷达分光系统，具体包括以下步骤：

步骤1、所述透镜准直装置对大气回波信号进行准直输出；

步骤2、所述一级长短波截止装置对步骤1输出的光信号进行长短波波段分离；

步骤3、所述二级特定波长滤波装置对经过步骤2分离后的所述光信号进行滤波和提取；

步骤4、所述光电探测装置对步骤3提取的光信号进行光电探测和采集。

6.根据权利要求5所述的一种探测斜程能见度的激光雷达分光系统的滤波方法，其特征在于，步骤2具体过程为：

步骤2.1、步骤1得到的光信号经过二向色镜DM₁（1）分成透射光路和反射光路，波长大于484nm的近红外波段光信号进入透射光路，波长小于480nm 的紫外波段光信号进入反射光路；

步骤2.2、通过所述二向色镜DM₁（1）透射光路且波长大于875nm的近红外波段光信号，进入二向色镜DM₂（2）的透射光路，通过所述二向色镜DM₁（1）透射光路且波长小于875nm的近红波段光信号，进入二向色镜DM₂（2）的反射光路；通过所述二向色镜DM₁（1）反射光路且波长小于365nm的紫红外波段光信号，进入二向色镜DM₃（3）的反射通道，通过所述二向色镜DM₁（1）反射光路且波长大于365nm的紫外波段光信号，进入二向色镜DM₃（3）的透射通道。