The invention discloses a multi wavelength near wavelength multiplexing detection system for laser radar. It includes two lens, a polarization beam splitter Glan polarizing prism, five wave of four points, four converging lens, four detectors, four F P etalon, mirror, four pieces of environmental light filter. It can detect the light energy of the lidar echo in the receiver less than 4 wavelength components. When including 4 wavelengths similar components in laser echo echo, each wavelength will be in accordance with the content of the polarization components of different direction to choose the travel path eventually arrive at a specified detector and does not enter the other three detectors, realize wavelength division multiplexing detection. The utility model has the advantages that: the system can detect not more than four similar wavelength components of the energy mix of laser radar echo, high detection efficiency, polarization does not depend on the wavelength of the incident light, can be used for separation of a plurality of other similar wavelength and the detection wavelength of energy.
【技术实现步骤摘要】
激光雷达多波长相近的波分复用探测系统
本专利涉及一种激光雷达接收系统,具体涉及一种激光雷达多波长相近的波分复用探测系统。
技术介绍
激光雷达发射机时间上先后发射相近波长的激光脉冲,因为在时间上是分开的,所以接收机可以共用滤波片和探测器,探测电路先后输出信号即可。但是有时发射机会同时发射波长相近的激光脉冲(2个,3个,或4种波长),接收机通过望远镜把这些波长的激光回波都收集起来了,但是因为波长相距很近,甚至不能用常规的分色片或光栅将其有效地分开。比如Raman激光雷达探测大气对流层温度,用532nm激光激发的纯转动Raman散射回波,需要获得其中高阶531.14nm,低阶528.76nm成分的强度,但它们波长相差只有2.38nm,而且是同时被激发的;再比如用354.7nm激光的激发纯转动Raman散射回波,需要获得其中高阶转动Raman354.07nm,低阶转动353.25nm成分的强度,但它们波长相差不到1.0nm,而且是同时被激发的;差分吸收激光雷达的探测波长与参考波长往往相差也不到1.0nm,两种光脉冲轮流发射没有问题,但是如果同时发射,其回波的分离、探测就必须采取必要措施加以解决。所以本专利解决的正是这类问题。
技术实现思路
本专利的目的是提供一种可以同时探测包含多个波长的激光雷达回波的波分复用单元技术,使得多波长激光脉冲不必由激光发射机先后顺次轮流发射。为达到上述目的,本专利由透镜,偏振分束器-格兰偏振棱镜,五个四分之一波片,四个会聚透镜,四个探测器,四个F-P标准具,反射镜,四片环境光滤波片共同组成,将回波中的中心波长分别为λ1、λ2、λ3、λ4的光 ...
【技术保护点】
一种激光雷达多波长相近的波分复用探测系统,包括,透镜(1),第一偏振分束器‑格兰偏振棱镜(2)和第二偏振分束器‑格兰偏振棱镜(3),第一四分之一波片(6)、第二四分之一波片(7)、第三四分之一波片(8)、第四四分之一波片(9)、第五四分之一波片(4),第一会聚透镜(24)、第二会聚透镜(25)、第三会聚透镜(18)、第四会聚透镜(19),第一探测器(23)、第二探测器(22)、第三探测器(20)、第四探测器(21),第一F‑P标准具(12)、第二F‑P标准具(13)、第三F‑P标准具(10)、第四F‑P标准具(11),反射镜(5),第一环境光滤波片(15)、第二环境光滤波片(14)、第三环境光滤波片(17)、第四环境光滤波片(16),其特征在于:从望远镜焦点处发出的激光雷达回波,经过透镜(1)折射后变成平行光束,它包含四个波长相近的组分,即中心波长分别为λ
【技术特征摘要】
1.一种激光雷达多波长相近的波分复用探测系统,包括,透镜(1),第一偏振分束器-格兰偏振棱镜(2)和第二偏振分束器-格兰偏振棱镜(3),第一四分之一波片(6)、第二四分之一波片(7)、第三四分之一波片(8)、第四四分之一波片(9)、第五四分之一波片(4),第一会聚透镜(24)、第二会聚透镜(25)、第三会聚透镜(18)、第四会聚透镜(19),第一探测器(23)、第二探测器(22)、第三探测器(20)、第四探测器(21),第一F-P标准具(12)、第二F-P标准具(13)、第三F-P标准具(10)、第四F-P标准具(11),反射镜(5),第一环境光滤波片(15)、第二环境光滤波片(14)、第三环境光滤波片(17)、第四环境光滤波片(16),其特征在于:从望远镜焦点处发出的激光雷达回波,经过透镜(1)折射后变成平行光束,它包含四个波长相近的组分,即中心波长分别为λ1、λ2、λ3、λ4的组分,下面我们以λi代表中心波长在λi处的光组分;平行光束第一次经过第一格兰偏振棱镜(2),其中的水平偏振光被第一格兰偏振棱镜(2)反射,进入第一四分之一波片(6)并且变成圆偏振光,然后进入第一F-P标准具(12),圆偏振光中的λ1成分穿透第一F-P标准具(12),到达第一会聚透镜(24),最终被第一探测器(23)检测到;而圆偏振光束中λ2、λ3、λ4组分会被第一F-P标准具(12)反射,再次透过第一四分之一波片(6),圆偏振光变为线偏振光,偏振方向旋转90°成为垂直偏振光,从而透过第一格兰偏振棱镜(2),到达第三四分之一波片(8),再变成圆偏振光,这里圆偏振光遭遇第三F-P标准具(10),圆偏振光束中的λ4光组分穿透第三F-P标准具(10),从而经过第三环境光滤波片(17)、第三会聚透镜(18)后被第三探测器(20)所检测;圆偏振光束中的λ2、λ3组分光则被第三F-P标准具(10)反射,再次透过第三四分之一波片(8)变成水平偏振光,被第一格兰偏振棱镜(2)反射,并射向第二格兰偏振棱镜(3),再被第二格兰偏振棱镜(3)反射,穿过第二四分之一波片(7)后变成圆偏振光,这里的圆偏振光遭遇第二F-P标准具(13),其中的λ2组分光全部透过第二F-P标准具(13),经过第二环境光滤波片(14)和第二会聚透镜(25),最终被第二探测器(22)检测到;而第二四分之一波片(7)后的圆偏振光中的λ3组分光被第二F-P标准具(13)反射回来,再次经过第二四分之一波片(7),变成垂直偏振光,因而它变得能够穿过第二格兰偏振棱镜(3),到达并又穿过第四四分之一波片(9),变成圆偏振光,该圆偏振光中的λ3组分光透过第四F-P标准具(11),经过第四环境光滤波片(16)和第四会聚透镜(19),而被第四探测器(21)检测到;最初从透镜(1)通过的平行光束中的垂直偏振方向光组分透过第一格兰棱镜(2)到达第二格兰棱镜(3);它会透过第二格兰偏振棱镜(3),到达第五四分之一波片(4),穿过第五四分之一波片(4)之后变成圆偏振光,此圆偏振光被反射镜(5)...
【专利技术属性】
技术研发人员:洪光烈,周艳波,
申请(专利权)人:中国科学院上海技术物理研究所,
类型:新型
国别省市:上海,31
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