一种大气颗粒物粒径谱时空分布多波长激光雷达测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大气颗粒物粒径谱时空分布多波长激光雷达测量装置，包括多波长探测光源、激光雷达发射光学系统、激光雷达接收光学系统等；多波长探测光波长分别位于红外、可见和紫外波段，经过激光雷达发射光学系统发射到大气中，不同波长探测光与大气颗粒物和氮气相互作用后，产生不同波长弹性散射信号和拉曼散射信号，被激光雷电接收光学系统鉴别和接收，由瞬态记录仪采集、转换和保存为数字信号，反演计算获得的光路上不同高度的高分率高精度的颗粒物粒径谱时空分布数据。本发明专利技术可以实现对大气颗粒物粒径谱时空分布进行昼夜全天候观测，获取大气颗粒物粒径谱随高度变化的立体数据，具有较高的时间分辨率、空间分辨率和高探测精度。

A multi wavelength lidar device for measuring the spatial and temporal distribution of particle size spectrum of atmospheric particles

【技术实现步骤摘要】
一种大气颗粒物粒径谱时空分布多波长激光雷达测量装置
本专利技术涉及光学遥测接收装置的
，具体涉及一种大气颗粒物粒径谱时空分布多波长激光雷达测量装置，属于多波长激光源、激光雷达探测技术和高精密光谱仪光谱分辨技术，建立八通道多波长大气颗粒粒径谱时空分布激光雷达装置，实现对大气颗粒物粒径谱分布自动连续监测。
技术介绍
大气颗粒物粒径谱时空分布多波长激光雷达测量装置，是根据大气颗粒物在不同波长的光谱散射差异的特征进行主动遥感探测的工具，能够快速获取大气颗粒粒径谱垂直或水平分布状态，具有高时间、空间和光谱分辨率、大尺度遥感探测、昼夜连续监测等优点。早在上世纪六七十年就被广泛应用于大气、海洋、环境、空间遥感探测等领域。近年来，随着激光技术、信号探测采集技术、光学机械精密加工技术的不断提高，激光雷达技术获得了长足的进步，其稳定性、可靠性、探测精度已经完全能够满足环境监测研究的需求，尤其大尺度遥感探测等特点有效弥补了传统的大气环境监测仪器的不足，因而，受到国内外大气污染研究人员和工程技术人员的青睐。灰霾颗粒物污染是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大气颗粒物粒径谱时空分布多波长激光雷达测量装置，其特征在于，包括：光学平台(1)、探测激光光源(2)、激光扩束镜一(3)、发射反射棱镜一(4)、发射镜片(5)、发射反射棱镜二(6)、激光雷达接收望远镜系统(7)、主镜(8)、次镜(9)、调焦结构单元(10)、光纤调整结构(14)、信号光纤(16)、信号探测系统(17)、信号光准直器(18)、二向色镜一(20)、检偏棱镜一(21)、信号反射镜片一(22)、二向色镜二(23)、二向色镜三(24)、二向色镜四(25)、检偏棱镜二(26)、信号反射镜片二(27)、扩束镜二(28)、光栅(29)和信号反射镜片三(30)；信号工控机(45)、瞬态记...

【技术特征摘要】
1.一种大气颗粒物粒径谱时空分布多波长激光雷达测量装置，其特征在于，包括：光学平台(1)、探测激光光源(2)、激光扩束镜一(3)、发射反射棱镜一(4)、发射镜片(5)、发射反射棱镜二(6)、激光雷达接收望远镜系统(7)、主镜(8)、次镜(9)、调焦结构单元(10)、光纤调整结构(14)、信号光纤(16)、信号探测系统(17)、信号光准直器(18)、二向色镜一(20)、检偏棱镜一(21)、信号反射镜片一(22)、二向色镜二(23)、二向色镜三(24)、二向色镜四(25)、检偏棱镜二(26)、信号反射镜片二(27)、扩束镜二(28)、光栅(29)和信号反射镜片三(30)；信号工控机(45)、瞬态记录仪(46)和信号同步器(47)；所述探测激光光源(2)、激光扩束镜一(3)和激光雷达接收望远镜系统(7)安装在光学平台(1)上，相对位置固定，探测激光光源(2)和激光扩束镜一(3)具有相同的中心；所述探测激光光源(2)发射红外波段、可见波段和紫外波段的三个波长的探测光，经过激光扩束镜一(3)进行扩束准直，扩束后探测光发散角均小于0.1mad，经过发射反射棱镜一(4)、发射镜片(5)和发射反射棱镜二(6)被发射到大气中；所述发射反射棱镜一(4)和发射反射棱镜二(6)固定不可调节，发射镜片(5)可以高精度调整，光束指向性调整精度为0.01mrad；所述激光雷达接收望远镜系统(7)由主镜(8)和次镜(9)组成，探测光与大气中颗粒物相互作用后产生的后向散射信号被激光雷达接收望远镜系统(7)接收，经过主镜(8)和次镜(9)汇聚到信号光纤(16)中；所述调焦结构单元(10)由固定法兰(11)和移动法兰(12)和光纤调整结构(14)组成，固定法兰(11)和移动法兰(12)的相对位置可以自由调整，调整过程中移动法兰中心高恒定不变，光纤调整结构(14)安装在移动法兰(12)上，光纤(16)安装在光纤调整结构(14)上，首先调整移动法兰(12)，使得信号光纤(16)的端面位于激光雷达接收望远镜系统(7)的焦平面上，固定法兰(11)固定旋钮(13)锁定移动法兰(12)，再调整光纤调整结构(14)的精密调整旋钮(15)，调整信号光纤(16)倾斜角度，使得激光雷达接收望远镜系统(7)收集的信号光完全进入信号光纤(16)中；所述信号探测系统(17)主要由信号光准直器(18)、二向色镜一(20)、检偏棱镜一(21)、信号反射镜片一(22)、二向色镜二(23)、二向色镜三(24)、二向色镜四(25)、检偏棱镜二(26)、信号反射镜片二(27)、扩束镜二(28)、光栅(29)、信号反射镜片三(30)、光学滤光片一(31)、雪崩光电二极管(32)、光学滤光片二(33)、光电倍增管二(34)、光学滤光片三(35)、光电倍增管三(36)、光学滤光片四(37)、光电倍增管四(38)、光学滤光片五(39)、光电倍增管五(40)、光学滤光片六(41)、光电倍增管六(42)、光电倍增管七(43)和光电倍增管八(44)组成，信号光经信号光纤(16)传输后，进入信号光准直器(18)将信号光准直成近平行信号光，二向色镜一(20)将紫外探测光的回波信号光检出，紫外探测光的回波信号光经过检偏棱镜一(21)，被分解为垂直偏振态和平行偏振态的紫外信号光，垂直偏振态紫外信号光经过光学滤光片五(39)，进入光电倍增管五(40)转换为UVS通道电信号，平...

【专利技术属性】
技术研发人员：董云升，张天舒，刘文清，刘建国，苏林，胡斯勒图，史宇辰，付毅宾，吕立慧，项衍，范广强，刘吉瑞，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，中国科学院遥感与数字地球研究所，安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34