多波段全光纤高光谱分辨率整层大气透过率同时测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多波段全光纤高光谱分辨率整层大气透过率同时测量装置及测量方法，利用太阳跟踪装置挂载多个光学耦合模块将信号光耦合进光纤中，同时利用光纤合束器，将本振光和信号光进行合束，实现多波段全光纤高分辨率整层大气透过率测量。该装置利用光在光纤中传输、合束取代了传统的自由空间传输、合束，大大提高了稳定性，增强了激光外差的抗干扰能力；同时利用太阳跟踪装置挂载多个光学耦合模块，与多个本振光合束并进行外差，可同时获取多个波段的激光外差信号，实现了本振光源波段范围内高分辨整层大气透过率的实时测量。可用于气象研究、大气污染监测和大气光学特性测量等领域。

Multi band all fiber high resolution resolution whole layer atmospheric transmittance simultaneous measuring device and measuring method

The invention discloses a multi band optical fiber with high spectral resolution transmittance and measuring device and method, using the sun tracking device to mount a plurality of optical signal coupling module is coupled into the fiber, and the fiber combiner, the local oscillator and signal light beam, multi band all fiber high resolution atmospheric transmittance measurement. The light in the optical fiber transmission, beam propagation in free space, instead of the traditional beam by using the device, greatly improving the stability of the laser heterodyne, enhanced anti-jamming capability; at the same time using the sun tracking device to mount a plurality of optical coupling module, and a plurality of the vibration beam and photosynthesis in heterodyne laser heterodyne signal at the same time can obtain multiple wavelengths, the vibration source in the wavelength range of high resolution atmospheric through real-time measurement rate. It can be used in meteorological research, air pollution monitoring and measurement of atmospheric optical properties.

【技术实现步骤摘要】
多波段全光纤高光谱分辨率整层大气透过率同时测量装置及测量方法
本专利技术涉及激光大气传输透过率测量领域，具体涉及一种基于激光外差方法结合太阳跟踪实现高分辨整层大气透过率多波段同时实时测量的装置及测量方法，属于光学领域。
技术介绍
整层大气透过率在大气辐射、地球资源遥感、空气质量监测、空间目标监测、激光大气传输等领域是一个重要的大气参数，特别是高分辨率整层大气透过率的测量，除了可以应用于上述研究之外，还可以应用于远距离或整层大气透过率测量、多组分温室气体廓线反演等领域。目前常用的整层大气透过率测量装置，主要有太阳辐射计和傅立叶变换光谱仪，太阳辐射计便携性较好，但光谱分辨率取决于所用滤光片的带宽，一般来说比较宽(约为几个nm甚至更宽)；傅立叶变换光谱仪可以满足高分辨率的需求，但傅立叶变换光谱仪的光谱分辨率与动镜移动距离成反比，分辨率越高，体积越大，便携性能较差，难以兼顾便携和高光谱分辨率的外场实验需求。利用激光外差技术测量太阳光谱，可实现高光谱分辨率高探测灵敏度且仪器体积不大，可以满足小型化和外场实验的需求。然而，常见的激光外差装置中本振激光和信号光的合束过程多采用自由空间光传输，容易受本文档来自技高网...

【技术保护点】
多波段全光纤高光谱分辨率整层大气透过率同时测量装置，其特征在于，包括：挂载一个以上光学耦合模块的太阳跟踪装置，分别将接收到太阳光耦合进入光纤作为信号光输出，所述的光学耦合模块是由安装在固定支架上的汇聚透镜和光纤组成，其中光纤端面位于透镜焦点位置；一个以上的本振光装置，分别将激光器产生的不同波段的本振光耦合进入光纤中输出；一个以上的光纤合束器，分别将信号光与不同波段的本振光合束；一个以上的汇聚透镜，分别将合束后的光束汇聚输出；外差信号探测系统，包括一个以上的外差探测器、一个以上的中频滤波器、一个以上的平方律探测器，汇聚透镜输出的光信号先入射到对应的外差探测器中进行光学混频，输出的混频信号再依次进...

【技术特征摘要】
1.多波段全光纤高光谱分辨率整层大气透过率同时测量装置，其特征在于，包括：挂载一个以上光学耦合模块的太阳跟踪装置，分别将接收到太阳光耦合进入光纤作为信号光输出，所述的光学耦合模块是由安装在固定支架上的汇聚透镜和光纤组成，其中光纤端面位于透镜焦点位置；一个以上的本振光装置，分别将激光器产生的不同波段的本振光耦合进入光纤中输出；一个以上的光纤合束器，分别将信号光与不同波段的本振光合束；一个以上的汇聚透镜，分别将合束后的光束汇聚输出；外差信号探测系统，包括一个以上的外差探测器、一个以上的中频滤波器、一个以上的平方律探测器，汇聚透镜输出的光信号先入射到对应的外差探测器中进行光学混频，输出的混频信号再依次进行带通滤波和平方律探测获得相应的外差信号；信号采集系统，包括数据采集卡和采集电脑，用于采集外差信号。2.如权利要求1所述的多波段全光纤高光谱分辨率整层大气透过率同时测量装置，其特征在于，所述的光学耦合模块平行挂载于太阳跟踪装置上。3.如权利要求1所述的多波段全光纤高光谱分辨率整层大气透过率同时测量装置，其特征在于，所述的本振光装置中采用高度相干的窄线宽激光器作为本振光源。4.多波段全光纤高光谱分辨率整层大气透过率同时测量方法，其特征在于，具体如下：透过大气层的太阳光被太阳跟踪装置捕获后经过光学耦合模块耦合进入光纤中，输出信号光，然后利用高度相干的窄线宽激光器发出相应的本振光，并将本振光耦合进光纤中，输出相应的本振光信号，接...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹振松，高晓明，黄印博，谈图，刘强，梅海平，饶瑞中，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34