多波长测量大气二氧化碳浓度及气溶胶垂直廓线的激光雷达系统装置制造方法及图纸

技术编号:23703163 阅读:38 留言:0更新日期:2020-04-08 10:50
本发明专利技术公开了一种多波长测量大气二氧化碳浓度及气溶胶垂直廓线的激光雷达系统装置,该激光雷达装置包括激光发射单元:能同时发射1572nm、1064nm和532nm三个波长激光的双脉冲激光器和发射扩束镜;接收望远镜系统;视轴监测模块;光电探测单元;数据采集处理单元。本发明专利技术在一套激光雷达系统中利用一套同时输出三波长激光的激光器,同时采用了光学差分吸收方法和高光谱分辨探测方法,可以同时测量大气二氧化碳浓度及气溶胶垂直廓线,在高精度获取温室气体二氧化碳的浓度同时实现气溶胶的高精度监测。

Lidar system for multi wavelength measurement of atmospheric carbon dioxide concentration and aerosol vertical profile

【技术实现步骤摘要】
多波长测量大气二氧化碳浓度及气溶胶垂直廓线的激光雷达系统装置
本专利技术属于激光雷达领域,尤其涉及多波长测量大气二氧化碳浓度及气溶胶垂直廓线的激光雷达系统装置。
技术介绍
二氧化碳气体是影响全球气候变暖的主要气体,气溶胶影响大气能见度,对地球的辐射平衡有直接和间接作用,同时也影响全球气候变化,因此同时研究并长期实时观测二氧化碳气体浓度变化及气溶胶垂直廓线对气象预测、全球辐射平衡及大气污染有重大意义。大气探测激光雷达是研究大气二氧化碳浓度和气溶胶垂直廓线的重要手段,然而大多数激光雷达系统只能探测一种气体且由于系统重量、体积限制等因素只能用于地基测试。能够同时测量大气二氧化碳浓度及气溶胶垂直廓线并且可以进行机载或星载探测实现全天实时大范围测量的激光雷达系统还未出现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服一个气体测量雷达装置只能测量一种气体的不足,提供一种可以同时测量大气二氧化碳浓度及气溶胶垂直廓线的多波长激光雷达系统装置。该装置适用于地基、机载和星载平台,可以实现高精度、高分辨率气体浓度测量,同时可以满足全天实时大范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多波长测量大气二氧化碳浓度及气溶胶垂直廓线的激光雷达系统装置,其特征在于,所述装置包括1064nm种子激光器(1)、1572nm种子激光器(2)、三波长激光器(4)、发射扩束镜(5)、接收望远镜系统(6)、视轴监视模块(7)、中继光学单元(8)、光电探测单元(9)、积分球(10)、准直镜(11)、第一分光镜(12)、第二分光镜(13)、第三分光镜(14)、数据采集处理单元(15)、反光镜(16);光电探测单元(9)包括第四分光镜(9-1)、第五分光镜5(9-2)、第六分光镜(9-3)、1572nm探测光学单元(9-4)、1064nm探测光学单元(9-5)、532nm偏振探测光学单元(9...

【技术特征摘要】
1.一种多波长测量大气二氧化碳浓度及气溶胶垂直廓线的激光雷达系统装置,其特征在于,所述装置包括1064nm种子激光器(1)、1572nm种子激光器(2)、三波长激光器(4)、发射扩束镜(5)、接收望远镜系统(6)、视轴监视模块(7)、中继光学单元(8)、光电探测单元(9)、积分球(10)、准直镜(11)、第一分光镜(12)、第二分光镜(13)、第三分光镜(14)、数据采集处理单元(15)、反光镜(16);光电探测单元(9)包括第四分光镜(9-1)、第五分光镜5(9-2)、第六分光镜(9-3)、1572nm探测光学单元(9-4)、1064nm探测光学单元(9-5)、532nm偏振探测光学单元(9-6)、532nm高光谱探测光学单元(9-7)、532nm平行偏振探测光学单元(9-8)、偏振分光镜(9-10)、高光谱滤波器(9-11)、1572nm探测器(9-12)、1064nm探测器(9-13)、532nm偏振接收探测器(9-14)、532nm高光谱接收探测器(9-15)、532nm平行偏振接收探测器(9-16);其中:
所述的1064nm种子激光器(1)、1572nm种子激光器(2)的输出端口通过光纤与三波长激光器(4)的输入端口相连,所述的三波长激光器(4)发出的1572nm光束经所述的第一分光镜(12)分为两路光束,一路光经第二分光镜(13)分为两路光束后其中一路经所述的积分球(10)、准直镜(11)射入所述的光电探测单元(9)而另一路光经所述的反光镜(16)后射入所述的视轴监视模块(7),另一路光与三波长激光器(4)发出的532nm、1064nm光束同时经所述的发射扩束镜(5)入射到大气中,大气或地面散射的532/1064/1572nm三波长回波信号经所述的接收望远镜系统(6)接收后被视场分割的第三分光镜(14)分为两路光束,一路光射入所述的视轴监视模块(7),另一路光经所述的中继光学单元(8)射入所述的光电探测单元(9),所述的光电探测单元(9)的输出端与数据采集处理单元(15)的输入端相连;
所述的光电探测单元(9)中,经过所述的积分球(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈卫标朱亚丹刘继桥侯霞朱小磊马秀华臧华国李蕊
申请(专利权)人:中国科学院上海光学精密机械研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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