[发明专利]一种基于成像原理的分立式大气激光雷达系统

说明书

本发明提供的基于成像原理的分立式大气激光雷达系统包括主机和接收机；接收机包括望远镜，接收机可拆卸的固定于主机的一侧；主机包括发射装置、发射装置固定旋转板和底板，发射装置固定在发射装置固定旋转板上，发射装置固定旋转板与底板旋转连接；发射装置包括激光器、反射镜和透镜；随着发射装置固定旋转板的旋转，发射装置发射的激光与望远镜视场的重叠区域发生变化。本发明通过安装反射镜，实现了将激光器的光路折叠的效果，使系统结构紧凑，同时采用主机挂载接收机，接收机易拆卸，实现了系统体积更小，更加便携的目的；将透镜调焦后，透镜位置也固定，实现了发射装置一体化设计，达到方便调节的效果。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种基于成像原理的分立式大气激光雷达系统。

背景技术

气溶胶是指悬浮在大气中的液态或固态颗粒物的总称，虽然在整个大气环境中的含量小，但对人类健康、公共卫生乃至环境气候都有着至关重要的影响。因此，大气气溶胶光学及微物理特性的时空分布探测对研究区域及全球的环境及气候问题意义重大。由于气溶胶粒子的尺寸范围限制，用于大气气溶胶探测的主动遥感技术一般指以激光器为辐射源的激光雷达。目前，大气气溶胶激光雷达普遍存在体积较大，调节复杂，不易便携移动等问题，设置在激光雷达系统内的接收望远镜体积较大，而且望远镜固定在激光雷达系统内，不易拆卸；激光雷达系统内的激光器发射的激光束的发散角需要与透镜的接收角匹配，所以激光雷达系统对激光器发射激光的光路有距离要求，而组成激光雷达系统的部件均固定在雷达系统内部，使得对大气气溶胶进行探测的激光雷达体积庞大，不便于频繁更换测量场地。

发明内容

本发明的目的是提供一种体积更小更加便携的大气激光雷达系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于成像原理的分立式大气激光雷达系统包括：主机和接收机；

所述接收机，包括望远镜，可拆卸的固定于所述主机的一侧；

所述主机包括发射装置，发射装置固定旋转板和底板，所述发射装置固定在所述发射装置固定旋转板上，所述发射装置固定旋转板与所述底板旋转连接；所述发射装置用于发射激光，随着所述发射装置固定旋转板的旋转，所述发射装置发射的激光与所述望远镜视场的重叠区域发生变化；

所述发射装置包括：激光器、反射镜和透镜；所述激光器发射的激光束经所述反射镜反射后从所述透镜射出，所述反射镜的入射的光路与所述反射镜射出的光路的夹角满足设定范围。

可选的，所述激光器的数量为多个，各所述激光器发射不同波长的激光束；所述发射装置还包括分光片，各所述激光器发出的激光束经所述分光片合为一束照向所述反射镜。

可选的，所述接收机还包括多个相机和多个滤光片，所述相机和所述滤光片一一对应，所述相机的感光元件前设置有对应的所述滤光片，各所述滤光片允许通过的波段与各所述激光器发射的激光束波长相对应。

可选的，所述主机还包括旋转平台，所述发射装置固定旋转板通过旋转平台安装在底板上。

可选的，所述主机还包括旋转轴，所述旋转轴固定在所述底板上，所述发射装置固定旋转板与所述旋转轴旋转连接，所述发射装置固定旋转板能围绕所述旋转轴旋转。

可选的，所述发射装置还包括遮光筒，用于对激光路径所经过的区域进行遮挡。

可选的，所述发射装置还包括发射筒和可调装置，所述透镜通过所述可调装置垂直设置在所述发射筒内，所述可调装置用来调节所述透镜与所述激光器之间的距离。

可选的，所述主机包括主控装置，所述主控装置，安装在底板上，分别与所述发射装置和所述接收装置控制连接，用于控制发射装置和接收装置协同工作完成数据采集和数据存储。