The invention belongs to the technical field of laser technology application, and provides a miniaturized Shashi atmospheric laser radar system, which comprises a laser transmitter, a receiver, a bottom plate, a temperature control circuit board, a driving circuit board, a modulation signal generator and an optical path adjusting mechanism. The laser transmitter, a receiver, a temperature control circuit board, a driving circuit board, a modulation signal generator and an optical path adjusting mechanism are all installed On the bottom plate, the optical system of the laser transmitter and receiver can satisfy the principle of Shaikh imaging through the optical path adjusting mechanism. Compared with the existing Shashi lidar system, the miniaturized system is smaller, cheaper and more portable, which solves the problems of large volume and weight, difficult to move and inconvenient to change the measurement site frequently.
【技术实现步骤摘要】
一种小型化沙氏大气激光雷达系统
本专利技术属于激光技术应用
,涉及基于Scheimpflug成像原理的小型化沙氏大气激光雷达系统,用于检测大气气溶胶的时间、空间演变过程。
技术介绍
大气激光雷达是一种可以探测大气气溶胶消光、后向散射系数、粒子大小以及形状、大气气体浓度等参数的有源光学遥感探测技术。目前大气激光雷达主要以脉冲式激光雷达为主,脉冲式激光雷达是利用脉冲激光器向大气中发射纳秒量级脉冲激光,使用大口径望远镜接收激光脉冲的后向散射信号,并通过光电倍增管(PMT)进行光电探测。系统常用的激光器为Nd:YAG激光器。脉冲式大气激光雷达经过二三十年的发展,技术上已经相对成熟,广泛应用于大气环境监测。然而,由于脉冲式激光雷达系统较为复杂、价格比较昂贵、维护成本较高等问题,一定程度上限制了脉冲式大气激光雷达技术的广泛应用。近年来,研究人员提出了一种基于沙氏成像原理的新型连续光大气激光雷达(SLidar)技术,并应用于大气颗粒物污染监测以及大气污染气体浓度测量等方面。SLidar技术以沙氏成像原理(Scheimpflug原理)为基础,其主要内涵是:当成像系统的像面、物面以及透镜所在平面相交于一条直线时,该成像系统便可对物面成清晰的像,并具备无穷远景深。SLidar技术与传统脉冲式激光雷达对比起来,有如下特色:第一,系统结构较为简单,维护更加容易;第二,沙氏大气激光雷达采用大功率二极管激光器,结构紧凑,成本大幅度降低,激光波长有了更多选择。第三,SLidar大气回波信号不随距离平方衰减。然而,现有的SLidar系统虽然克 ...
【技术保护点】
1.一种小型化沙氏大气激光雷达系统,其特征在于,该小型化沙氏大气激光雷达系统包括激光发射机(1)、接收机(2)、底板(15)、温控电路板(17)、驱动电路板(18)、调制信号发生器(19)和光路调节机构,激光发射机(1)、接收机(2)、温控电路板(17)、驱动电路板(18)、调制信号发生器(19)和光路调节机构均安装在底板(15)上,通过光路调节机构,使激光发射机(1)和接收机(2)的光学系统满足沙氏成像原理;/n所述的激光发射机(1)包括准直镜头(3)、二极管激光器模块(4)和用来连接准直镜头(3)与二极管激光器模块(4)的连接件(5);/n所述的接收机(2)包括接收望远镜(6)、滤光片、图像传感器(8)、图像传感器支架(10)、图像传感器座(11)、工控机(9)和转接件;接收望远镜(6)的镜头处安装第一转接件(12a),,第一转接件(12a)接第二转接件(12b),第二转接件(12b)内安装有窄带滤光片(7a)和第二滤光片(7b);第二转接件(12b)固定在图像传感器支架(10)的一侧面,图像传感器座(11)固定在图像传感器支架(10)的另一侧面,图像传感器(8)进一步固定在图像传 ...
【技术特征摘要】
1.一种小型化沙氏大气激光雷达系统,其特征在于,该小型化沙氏大气激光雷达系统包括激光发射机(1)、接收机(2)、底板(15)、温控电路板(17)、驱动电路板(18)、调制信号发生器(19)和光路调节机构,激光发射机(1)、接收机(2)、温控电路板(17)、驱动电路板(18)、调制信号发生器(19)和光路调节机构均安装在底板(15)上,通过光路调节机构,使激光发射机(1)和接收机(2)的光学系统满足沙氏成像原理;
所述的激光发射机(1)包括准直镜头(3)、二极管激光器模块(4)和用来连接准直镜头(3)与二极管激光器模块(4)的连接件(5);
所述的接收机(2)包括接收望远镜(6)、滤光片、图像传感器(8)、图像传感器支架(10)、图像传感器座(11)、工控机(9)和转接件;接收望远镜(6)的镜头处安装第一转接件(12a),,第一转接件(12a)接第二转接件(12b),第二转接件(12b)内安装有窄带滤光片(7a)和第二滤光片(7b);第二转接件(12b)固定在图像传感器支架(10)的一侧面,图像传感器座(11)固定在图像传感器支架(10)的另一侧面,图像传感器(8)进一步固定在图像传感器支架(10)上,图像传感器支架(10)固定在底板(15)上,确保图像传感器(8)相对于接收望远镜(6)光轴的倾角为45°;图像传感器(8)将接收到的回波光信号转化为数字电信号,进一步将数字电信号传递至工控机(9);
所述的光路调节机构包括角度调节装置和光轴固定装置;角度调节装置包括旋转位移平台(13)和小底板(14),激光发射机(1)固定在小底板(14)上,小底板(14)固定在旋转位移平台(13)上;光轴固定装置包括抱箍和垫片(16),通过抱箍将准直镜头(3)固定在小底板(...
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