[发明专利]用于大气气溶胶探测的转动拉曼分光系统及分光方法

权利要求书

1.用于大气气溶胶探测的转动拉曼分光系统，包括依次连接的回波光束接收系统、准直系统、分光系统及探测系统，其特征在于，所述分光系统包括光栅(1)，所述光栅(1)的衍射光路上设置有透镜(2)，所述透镜(2)的焦面上设置有反射镜(3)，所述反射镜(3)上开设有通孔(4)；所述探测系统包括第一探测系统、第二探测系统，所述第一探测系统位于反射镜(3)的透射光路上，所述第二探测系统位于反射镜(3)的反射光路上。

2.如权利要求1所述的用于大气气溶胶探测的转动拉曼分光系统，其特征在于，所述反射镜(3)相对于入射光束的角度为45°，所述通孔(4)位于透镜(2)的焦点上。

3.如权利要求1所述的用于大气气溶胶探测的转动拉曼分光系统，其特征在于，所述回波光束接收系统包括光纤(5)，所述光纤(5)连接有光纤法兰(6)。

4.如权利要求3所述的用于大气气溶胶探测的转动拉曼分光系统，其特征在于，所述准直系统包括准直器(7)、滤波器(8)，所述光纤(5)的出射光端面位于准直器(7)焦面上。

5.如权利要求1所述的用于大气气溶胶探测的转动拉曼分光系统，其特征在于，所述第一探测系统包括第一汇聚镜(9)、第一光电探测器(10)，所述第一汇聚镜(9)位于反射镜(3)的透射光路上。

6.如权利要求1所述的用于大气气溶胶探测的转动拉曼分光系统，其特征在于，所述第二探测系统包括第二汇聚镜(11)、第二光电探测器(12)，所述第二汇聚镜(11)位于反射镜(3)的反射光路上。

7.根据权利要求4所述的一种用于大气气溶胶探测的转动拉曼分光方法，采用权利要求1所述的用于大气气溶胶探测的转动拉曼分光系统，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、调整所述光纤法兰(6)，使光纤(5)的出射光端面位于准直器(7)焦面上；

步骤2、所述光纤(5)接收激光雷达的大气后向散射信号，经准直器(7)后以准直光出射；

步骤3、所述准直光经过滤波器(8)后，波长小于950nm的准直光被滤除；

步骤4、调整所述光栅(1)相对准直光的角度，使大于等于950nm的准直光束以10°入射到光栅(1)上进行衍射；

步骤5、所述经过衍射后的光束进入透镜(2)进行空间分离，得到光谱范围为1051nm～1079nm1051nm～1079nm的转动拉曼信号和1064nm的米瑞利散射信号；

步骤6、波长为1064nm的所述米瑞利散射信号经通孔(4)透射至第一探测系统上，波长为1051nm-1061nm、1068nm-1079nm的所述转动拉曼信号经反射镜(3)反射至第二探测系统上，完成转动拉曼信号及米瑞利散射信号的分离。