[发明专利]一种多通道长光程望远镜系统及其应用

说明书

本发明涉及光学技术领域，具体公开了一种多通道长光程望远镜系统及其应用，所述多通道长光程望远镜系统包括轴心处开设有通孔的球面主镜，以及设置在所述球面主镜一侧的非球面次镜，还包括多路光源系统，角锥反射镜，红外反射镜，紫外反射镜，分色镜。本发明实施例通过设置多路光源系统，并通过非球面次镜、球面主镜、角锥反射镜、红外反射镜、紫外反射镜与分色镜等结构的配合使用，通过使用反射方式提高紫外光源能量利用率，通过反射折转方式以及分色镜方式实现了两个通道光同步进行测量的目的，两个通道光路互不干扰测量，解决了现有用于尾气遥感监测的望远镜系统存在只能单独对一种气体进行测量的问题，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体是一种多通道长光程望远镜系统及其应用。

背景技术

随着IMO（国际海事组织）废气清洗系统导则标准的实施，越来越多的船舶需要安装二氧化硫检测设备，以检测船舶排放的废气（尾气）。在汽车领域，也需要对汽车排放的尾气进行检测，以达到环保要求。

通常，船舶或汽车等排放的废气主要有SOx（硫氧化物）、NOx（氮氧化物）、VOC（挥发性有机化合物）、COx（碳氧化物）等，其中SOx、NOx对人类和环境的影响最大。

目前市场上，在进行机械设备的废气排放检测中，通常要用到遥感监测手段，具体是通过望远镜系统中的光源向道路对面的光学反光镜发送紫外光和红外光，光学反光镜会将其反射到检测器中，由于反射过程中，产生的废气会吸收光线，从而改变透射光的强度，从而通过对检测器中光强的变化进行监测排放的SOx浓度、NOx浓度等。

但是上述的技术方案在实际使用时还存在以下不足：由于船舶或汽车排放的尾气种类繁多，并且他们的吸收波段也不相同，例如SOx在紫外波段有吸收峰，NOx在紫外波段与红外波段都有吸收峰，因此现有技术针对每一种气体都需要一个单独的装置来测量，一个装置不能同时测量多种气体，可见现有测量技术中检测船舶尾气需要的成本较大。并且船舶遥感光程较长，目前市场欠缺长光程多通道船舶遥测检测设备。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种多通道长光程望远镜系统，以解决上述背景技术中提出的现有用于尾气遥感监测的望远镜系统存在只能单独对一种气体进行测量的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种多通道长光程望远镜系统，包括轴心处开设有通孔的球面主镜，以及设置在所述球面主镜一侧的非球面次镜，所述非球面次镜与所述球面主镜共同组成卡塞格林光学系统结构，所述多通道长光程望远镜系统还包括：

多路光源系统，用于发射红外光与紫外光，以分别形成第一通道与第二通道；

角锥反射镜，设置在所述多路光源系统远离所述球面主镜的一侧；

红外反射镜，用于将多路光源系统发射的红外光进行反射至角锥反射镜，再被角锥反射镜反射至球面主镜与非球面次镜组成的所述卡塞格林光学系统结构，通过所述卡塞格林光学系统结构来将红外光汇聚到所述卡塞格林光学系统结构的焦点位置；

紫外反射镜，用于将多路光源系统发射的紫外光进行反射至球面主镜的外圈部分进行准直，再被角锥反射镜反射至球面主镜与非球面次镜组成的所述卡塞格林光学系统结构，通过所述卡塞格林光学系统结构来将紫外光汇聚到所述卡塞格林光学系统结构的焦点位置，以与汇聚到所述卡塞格林光学系统结构的焦点位置的红外光形成混合光；所述紫外反射镜位于所述红外反射镜朝向所述球面主镜的一侧；以及

分色镜，设置在所述球面主镜远离所述角锥反射镜的一侧，且所述卡塞格林光学系统结构的焦点位置位于所述分色镜与所述球面主镜之间，所述分色镜用于将在所述卡塞格林光学系统结构的焦点位置汇聚的混合光进行分光，以分别传输至红外光接收端与紫外光接收端进行测量。