[实用新型]一种三波长多通道激光雷达系统

说明书

本实用新型公开了一种三波长多通道激光雷达系统，包括：方舱和安装于方舱内的光学发射系统、接收分光系统、数据采集系统和工控机，所述的方舱的顶部设有天窗；所述的光学发射系统包括种子注入激光器、二倍频晶体模组、三倍频晶体模组、扩束器组和反射镜组；所述的接收分光系统包括望远镜、后继光学组件和分光组件；所述的数据采集系统包括采集卡和光电传感器组件，本实用新型克服了现有技术的不足，该系统各组件能稳定工作，且可发射三种不同波长的激光，并且通过接收分光系统分光后，分成六组，通过不同功能的滤光组件滤光后，实现了多通道的探测，可将水汽、气凝胶、云、颗粒和沙尘进行一体化观测。

技术领域

本实用新型涉及激光雷达技术领域，具体属于一种三波长多通道激光雷达系统。

背景技术

激光雷达(LIDAR，LIght Detection And Ranging)是以激光为光源，通过探测激光与大气相互作用产生的回波信号，来遥感大气，具备高精度距离分辨能力。激光与大气的相互作用，会产生包含气体原子、分子、大气气溶胶粒子和云等有关信息的辐射信号，利用相应的反演方法就可以从中得到关于气体原子、分子、大气气溶胶粒子和云等大气成分的信息。

同时激光雷达可以获得大气温度廓线、大气湿度廓线、臭氧廓线等信息，是气象、环保行业中不可缺少的监测设备，应用前景越来越广泛。

采用多波长发射，多通道探测，可以集合水汽和气溶胶(颗粒物、沙尘、云等)等多参数观测为一体。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三波长多通道激光雷达系统，克服了现有技术的不足。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案如下：

一种三波长多通道激光雷达系统，包括：方舱和安装于方舱内的光学发射系统、接收分光系统、数据采集系统和工控机，所述的方舱的顶部设有天窗；

所述的光学发射系统包括：种子注入激光器、二倍频晶体模组、三倍频晶体模组、扩束器组和反射镜组，所述的种子注入激光器发射的激光依次经过二倍频晶体模组、三倍频晶体模组、扩束器组、反射镜组和天窗进入大气，所述的种子注入激光器与工控机电连接；

所述的接收分光系统包括：望远镜、后继光学组件和分光组件，所述的后继光学组件设置于望远镜的后方，将望远镜接收到的光线处理后传输给分光组件，所述的分光组件将准直后的激光分成六组光；

所述的数据采集系统包括采集卡和光电传感器组件，所述的光电传感器组件包括五个由滤光组件和光电倍增管构成的第一光电传感器和一个由滤光组件和雪崩光电二极管组成的第二光电传感器，六组光分别对应一个第一光电传感器或一个第二光电传感器，所述的第一光电传感器和第二光电传感器与采集卡电连接，所述的采集卡与工控机电连接。

其中，所述的种子注入激光器发射的激光经过二倍频晶体模组和三倍频晶体模组分成三束波长分别为355nm、532nm、1064nm的激光，所述的扩束器组包括三个扩束器，所述的反射镜组包括各由两个第三反射镜组成的三个反射组，每个反射组对应一个波长的激光和一个扩束器。

其中，所述的反射组对其对应的波长的激光的反射率大于99％，阈值大于 10J/cm²。

其中，所述的种子注入激光器为单脉冲能量大于100mJ的激光器，所述的扩束器扩束倍数大于5倍，透光效率≥95％。

其中，所述的望远镜口径不小于16英寸，所述的望远镜的主次镜镀膜针对接收通道对应波长的激光的反射率不小于90％。

其中，所述的后继光学组件包括光栅、第一反射镜和准直透镜，光栅将望远镜接收到的光线过滤后经第一反射镜反射至准直透镜，将发散的光信号进行准直，然后进入分光组件。