[发明专利]一种紫外波段准单支纯转动拉曼谱线信号探测装置

摘要

本发明公开了一种紫外波段准单支纯转动拉曼谱线信号探测装置，由光谱滤波单元和信号采集单元两单元组成。在波长为354.82nm的紫外激光辐射作用下，N2分子和O2分子产生一系列分立的谱线散射信号；光谱滤波单元采用超窄带滤光片滤波、Fabry‑Perot标准具压缩天空背景噪声、双通道同时工作的方式来提取N2分子反斯托克斯纯转动拉曼J=8和J=14特征谱线以及O2分子反斯托克斯纯转动拉曼J=11和J=19特征谱线，同时对波长为354.82nm的弹性散射信号强度产生大于6个数量级的抑制；信号采集单元包含光电探测器和数据采集器，实现对测量数据的实时采集和存储。本发明有效压缩了天空背景噪声，大幅度增强了探测信噪比，适用于全天时探测的纯转动拉曼激光雷达。

主权项

一种紫外波段准单支纯转动拉曼谱线信号探测装置，其特征在于：由光谱滤波单元(1)和信号采集单元(2)组成；所述光谱滤波单元(1)包括能量分光镜(101)、第一超窄带滤光片(102)、第一恒温箱(103)、第一Fabry‑Perot标准具(104)、第一会聚透镜(105)、第一双透镜组(106)、高反镜(107)、第二超窄带滤光片(108)、第二恒温箱(109)、第二Fabry‑Perot标准具(110)、第二会聚透镜(111)、第二双透镜组(112)；沿光轴依次排列的能量分光镜(101)、第一超窄带滤光片(102)、第一恒温箱(103)、第一Fabry‑Perot标准具(104)、第一会聚透镜(105)、第一双透镜组(106)组成低阶拉曼通道，提取354.82nm紫外激光辐射时的N2分子反斯托克斯纯转动拉曼J＝8特征谱线和O2分子反斯托克斯纯转动拉曼J＝11特征谱线，对波长为354.82nm的弹性散射信号强度产生大于6个数量级的抑制；沿光轴依次排列的高反镜(107)、第二超窄带滤光片(108)、第二恒温箱(109)、第二Fabry‑Perot标准具(110)、第二会聚透镜(111)、第二双透镜组(112)组成高阶拉曼通道，提取354.82nm紫外激光辐射时的N2分子反斯托克斯纯转动拉曼J＝14特征谱线和O2分子反斯托克斯纯转动拉曼J＝19特征谱线，对波长为354.82nm的弹性散射信号强度产生大于6个数量级的抑制；所述信号采集单元包含第一光电探测器(201)、第二光电探测器(202)和数据采集器(203)，第一光电探测器(201)实现对N2分子反斯托克斯纯转动拉曼J＝8特征谱线和O2分子反斯托克斯纯转动拉曼J＝11特征谱线的接收并转换为电信号，第二光电探测器(202)实现对N2分子反斯托克斯纯转动拉曼J＝14特征谱线和O2分子反斯托克斯纯转动拉曼J＝19特征谱线的接收并转换为电信号，第一光电探测器(201)和第二光电探测器(202)将电信号输送至数据采集器(203)，数据采集器(203)实现对测量数据的实时采集和存储。