[发明专利]采用位置敏感探测器的大气湍流探测激光雷达

摘要

本发明公开了一种采用位置敏感探测器的大气湍流探测激光雷达，涉及用激光雷达探测大气湍流折射率结构常数C_n²廓线和大气相干长度r₀。本发明的激光雷达采用脉冲激光器作为发射光源，望远镜接收的双孔径瑞利散射回波，经反射棱镜聚焦于位置敏感探测器，其位置坐标信号由A/D转换器转换为数字信号，经微处理器处理，得到C_n²的廓线和大气相干长度r₀。本发明的优点为：可直接获得光斑的重心位置坐标，与现有技术相比，节省了大量的图像数据读取和重心计算时间，从而可以从一个激光脉冲获取多个回波光信号数据。由多个激光脉冲回波光信号数据可计算出不同距离处的大气折射率结构常数C_n²廓线和大气相干长度r₀，且探测方向灵活、空间分辨率高。

主权项

1、采用位置敏感探测器的大气湍流探测激光雷达，包括脉冲激光发射单元(1)、回波光接收单元(2)，其特征在于，该激光雷达还包括光电转换单元(3)、数据采集与处理单元(4)；脉冲激光发射单元(1)在与回波光接收单元(2)光轴平行的条件下，靠近放置；光电转换单元(3)由反射棱镜(31)和两个位置敏感探测器(32、33)组成；反射棱镜(31)置于回波光接收单元(2)的聚焦透镜(26)与其焦点之间，两个位置敏感探测器(32、33)的光敏面分别置于经反射棱镜(31)反射的两个焦点处；数据采集与处理单元(4)由四通道A/D转换器(41)、微处理器(42)组成；两个位置敏感探测器(32、33)输出端与四通道A/D转换器(41)的模拟输入端连接，A/D转换器(41)的数字输出端连接到微处理器(42)；微处理器(42)输出两种触发信号，一种为激光器触发信号送到脉冲激光发射单元(1)的外触发信号输入端，另一种为数据采集触发信号送到四通道A/D转换器(41)的触发信号输入端，微处理器(42)将从A/D转换器(41)得到的数据处理成折射率结构常数的廓线数据，输出到外设。