[发明专利]基于波分复用技术分光的全光纤拉曼散射激光雷达系统

摘要

本发明公开的基于WDM技术解复用器分光的全光纤拉曼散射激光雷达系统，包括激光发射系统、接收系统、分光系统与光电探测部件以及计算机系统，其特点在于分光系统的设计，本发明的分光系统运用WDM技术解复用器所具有优良的波长选择性，光谱分辨率高以及带外抑制能力强的特点进行分光，给出了五种设计方案，分别采用光纤布拉格Bragg光栅、级联的光纤光栅耦合器、多层介质薄膜滤波器、基于Mach－Zehnder干涉仪的光纤光栅耦合器和光纤Fabry－Perot腔来实现分光。

主权项

1.基于WDM技术的解复器分光的全光纤拉曼散射激光雷达系统，包括激光发射系统、接收系统、分光系统与光电探测部件以及计算机系统，其特征在于，该系统包括激光发射系统，包括发射脉冲激光的Nd:YAG脉冲激光器、对脉冲激光进行准直扩束的扩束器，还包括多个反射镜，多个反射镜的设置使准直扩束后的激光垂直射向大气，接收系统，用于接收激光与大气中的分子和粒子相互作用后产生的后向散射光，并将接收到的激光雷达大气回波信号耦合到多模光纤，多模光纤将该大气回波信号送入多模/单模光纤转换器，用于将多模大气回波信号转换成单模光纤信号，并经单模光纤送入，或将望远镜接收到的激光雷达大气回波信号直接耦合到单模光纤，然后送入分光系统，用于将回波信号中的转动拉曼谱线与米—瑞利散射谱线进行分离，并将分离后的各散射信号从相应的端口输出，送入光电探测部件，用于将分离后的各散射光信号变为电信号接收下来，并送入计算机系统，预装入气象和大气环境参数反演算法程序，用于对接收的散射谱线信号进行分析处理，得到大气温度气象参数，以及大气气溶胶消光系数及散射系数、气溶胶光学厚度、大气能见度大气环境参数值。