【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种人眼安全波长的共轴气溶胶激光雷达系统,属于脉冲激光雷达的
技术介绍
目前,用于探测气溶胶激光雷达系统包括激光发射单元(脉冲激光器、激光扩束和准直)、激光接收单元(望远镜、干涉滤波片)、信号探测单元和数据采集与处理单元组成。激光发射单元发射脉冲信号到大气中,通过望远镜接收散射信号,经探测单元探测,经数据采集与处理单元处理后,实现大气气溶胶消光比等参数。 目前,一般激光雷达采用的激光波长532nm或者1064nm测量气溶胶,一般激光雷达能量比较大(0.1-1J),探测距离远,但对人眼安全造成一定的伤害。因此,逐渐发展为一种微脉冲激光雷达,这种激光雷达采用低脉冲(1-50uJ)、高重复频率的激光光源,通过降低能量实现了对人眼安全的,发展人眼安全的激光雷达受到探测器件影响。但是这种微脉冲激光雷达存在如下缺陷: 1、探测距离比较近,脉冲能量在uJ级别,远不如初期发展的激光雷达,能量大的激光雷达对人群不安全; 2、从激光波长来说,人眼虹膜容易吸收1064nm激光,无论能量多小,对人眼安全是也是有害的; 3、对于气溶胶浓度分布比较浓的地方,532nm的穿透能力比较弱,测量距离比较近,而1064nm的激光能量对人眼不安全。 4、目前的激光雷达最长波段是1064nm,对于探测大颗粒的人眼安全的1.5um
【技术保护点】
一种人眼安全波长的共轴气溶胶激光雷达系统,其特征在于,该系统包括激光部、反射激光采集部和数据采集单元;所述的激光部包括激光器和扩束器,所述激光器发出的激光通过扩束器和一对平行设置的反射镜实现平移,使所述平移后激光的出射方向与所述反射激光采集部同轴设置;所述的激光器的参数为1)波长范围:1.4‑1.8μm;2)单脉冲能量:>10uJ;3)脉冲重复频率:1‑50kHz;所述的激光器为OPO激光器或拉曼激光器;所述反射激光采集部包括沿反射激光反射方向依次设置的望远镜、窄带干涉滤波片和透镜;所述数据采集单元包括InGaAs APD单光子计数系统,所述透镜通过光纤与所述InGaAs APD单光子计数系统相连;所述InGaAs APD单光子计数系统的参数如下:光子计数率:24MHz;暗计数率300Hz;门控速度1GHz。
【技术特征摘要】
1.一种人眼安全波长的共轴气溶胶激光雷达系统,其特征在于,该系统包
括激光部、反射激光采集部和数据采集单元;
所述的激光部包括激光器和扩束器,所述激光器发出的激光通过扩束器和一
对平行设置的反射镜实现平移,使所述平移后激光的出射方向与所述反射激光采
集部同轴设置;所述的激光器的参数为1)波长范围:1.4-1.8μm;2)单脉冲
能量:>10uJ;3)脉冲重复频率:1-50kHz;所述的激光器为OPO激光器或拉曼激
光器;
所述反射激光采集部包括沿反射激光反射方向依次设置的望远镜、窄带干涉
滤波片和透镜;
所述数据采集单元包括InGaAs APD单光子计数系统,所述透镜通过光纤与
所述InGaAs APD单光子计数系统相连;所述InGaAs APD单光子计数系统的参数
如下:光子计数率:24MHz;暗计数率300Hz;门控速度1GHz。
2.如权利要求1所述的一种人眼安全波长的共轴气溶胶激光雷达系统,其
特征在于,所述数据采集单元还包括数据采集卡和计算机;所述数据采集卡采集
InGaAs APD单光子计数系统中采集到的激光数据并将其传输至计算机;
InGaAs APD单光子计数系统和数据采集单元的触发信号直接来源于所述激
光器的触发信号;
所述数据采集卡为实现单光子计数功能的单光子计数卡。
3.如权利要求2所述的一种人眼安全波长的共轴气溶胶激光雷达系统,其
特征在于,所述数据采集卡采用MSP-800系列的单光子计数卡,计数卡的参数指
标如下,通道方式:双通道;测量速度:800MHz;门脉冲宽度:1ns;插槽形式:
PC插槽。
4.如权利要求1所述的一种人眼安全波长的共轴气溶胶激光雷达系统,其
特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘兆军,张飒飒,夏金宝,李永富,丛振华,刘杨,门少杰,冯超,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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