[发明专利]一种星载海洋大气参数激光雷达探测系统

摘要

一种星载海洋大气参数激光雷达探测系统，包括可调谐式激光器子系统、接收光学子系统、信号处理子系统、控制与数据处理子系统；可调谐式激光器子系统产生935nm、761nm激光并照射至海洋上空的大气，接收光学子系统从激光照射至大气后产生的后向散射信号中分离出两种波长的光信号，信号处理子系统对光信号进行光电转换、放大和模数转换，控制与数据处理子系统根据信号处理子系统发送的数字信号计算得到海洋大气的温度、湿度和密度。本发明与现有技术相比，能够大范围的探测海洋上空的大气温度、湿度、密度参数分布，对研究海洋上空气象环境、气候变迁、陆‑海上空水汽传输、大气运动等科学自然规律及提高海上作业及海洋上空飞机飞行等都具有重要意义。

主权项

一种星载海洋大气参数激光雷达探测系统，其特征在于包括可调谐式激光器子系统、接收光学子系统、信号处理子系统、控制与数据处理子系统，其中控制与数据处理子系统，包括控制模块与数据处理模块；控制模块将开机指令送至可调谐式激光器子系统，将电信号放大倍数、模数转换参数送至信号处理子系统；数据处理模块接收信号处理子系统发送的数字信号，使用差分吸收算法计算得到海洋大气中氧气和水汽的浓度，进而根据气体状态方程得到海洋大气的温度、湿度和密度；所述模数转换参数包括模数转换采样率、模数转换量化位数；可调谐式激光器子系统，包括935nm激光发射器、761nm激光发射器；935nm激光发射器，接收控制与数据处理子系统中控制模块发送的开机指令后，产生线宽为1.0pm的935nm的激光并照射至海洋上空的大气；761nm激光发射器，接收控制与数据处理子系统中控制模块发送的开机指令后，产生线宽为1.0pm的761nm的激光并照射至海洋上空的大气；接收光学子系统，包括光学望远镜、滤光分光系统；光学望远镜，接收935nm的激光与761nm的激光照射至海洋上空的大气后产生的后向散射信号，并分别送至滤光分光系统；滤光分光系统，从935nm的激光与761nm的激光照射至大气后产生的后向散射信号中分离出935nm波长的光信号与761nm波长的光信号，并分别送至信号处理子系统；信号处理子系统，接收控制模块发送的电信号放大倍数、模数转换参数；接收滤光分光系统发送的935nm波长的光信号与761nm波长的光信号后分别经过不同增益的APD型Si探测器，然后分别进行光电转换，得到对应的电信号后按照电信号放大倍数进行放大，然后按照模数转换参数进行模数转换得到其分别对应的数字信号，将数字信号送至控制与数据处理子系统。