基于超连续谱光源的主动探测激光外差光谱仪大气成分探测装置制造方法及图纸

一种基于超连续谱光源的主动探测激光外差光谱仪探测大气成分装置，包括超连续谱光源、准直模块一、光学发射望远镜、光学接收望远镜、准直模块二、光纤开关、分束器、耦合器、光电探测器一、偏置器Bias Tee、射频处理模块、锁相放大器、数据采集与分析模块、可调谐激光器、激光控制模块和光电探测器二。本发明专利技术采用超连续谱光源作为发射光源构造主动探测的激光外差光谱仪，接收云或气溶胶的散射光，克服了直接接收太阳直射光作为信号光时夜晚不能进行探测的缺点，可以实现白天和夜间的柱浓度的高精度连续监测；同时超连续光源覆盖了多种大气成分的吸收峰，可以实现多种大气成分柱浓度的同时监测；并且超连续谱光源的功率可以灵活调节，可以实现比用太阳光作为信号光时更高的信噪比，在区域的气候研究、环境监测和大气化学研究等领域具有广阔的应用前景。研究等领域具有广阔的应用前景。研究等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
基于超连续谱光源的主动探测激光外差光谱仪大气成分探测装置


[0001]本专利技术涉及激光雷达，特别是一种基于超连续谱光源的主动探测激光外差光谱仪大气成分探测装置。

技术介绍

[0002]随着全球变暖越来越严重，区域平均气温、降水量和土壤湿度的变化越来越大，不仅出现海平面上升等现象，还会引发干旱、洪涝、山火等极端的天气现象。大气中的温室气体是地球生命的重要屏障，对气候变化、调节地球大气温度起着至关重要的作用。温室气体含量的增加也是引起全球变暖的主要原因，因此，对CO2、CH4、H2O等温室气体的长期且准确的观测并制定合适的减排方案异常重要。
[0003]目前，温室气体的观测方式按平台分类可以分为卫星观测、机载和球载观测、地基观测，星载和机载虽然可以进行大范围的观测，但是不能针对同一个地区进行长期连续的监测；地基观测不适用于大范围的观测，但是观测精度高，可以长期监测趋势变化，在局部大气温室气体变化监测中具有重要作用。大气成分探测分为主动和被动两种探测方式，主动探测直接利用激光雷达发射激光并接收经大气成分吸收的反射或散射光进行大气成分的探测，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超连续谱光源的主动探测激光外差光谱仪测大气成分装置，其特征在于：包括超连续谱光源(1)、准直模块一(2)、光学发射望远镜(3)、光学接收望远镜(4)、准直模块二(5)、光纤开关(6)、分束器(7)、耦合器(8)、光电探测器一(9)、偏置器Bias Tee(10)、射频处理模块(11)、锁相放大器(12)、数据采集与处理模块(13)、可调谐激光器(14)、激光控制模块(15)和光电探测器二(16)；所述的超连续谱光源(1)输出的光经所述的准直模块一(2)从所述的光学发射望远镜(3)发射进入大气中遇到云或气溶胶产生散射光，所述的光学接收望远镜(4)接收云或气溶胶的散射光；所述的光学接收望远镜(4)接收的散射光经所述的准直模块二(5)耦合进光纤，通过所述的光纤开关(6)调制后，由所述的分束器(7)将所述的散射光分为两路：一路经所述的光电探测器二(16)与所述的数据采集与处理模块(13)输入端相连；另外一路与所述的耦合器(8)的输入端相连，另外一路的散射光与所述的可调谐激光器(14)发射的激光共同耦合进所述的耦合器(8)进行拍频相干，向所述的光电探测器一(9)输出拍频信号；所述的激光控制模块(15)的输出端分别与所述的可调谐激光器(14)和所述的数据采集与处理模块(13)的控制端相连，对所述的可调谐激光器(14)进行温度或电流的调节实现频率的调谐并控制扫频，同时输出一路给所述的数据采集与分析模块(13)进行控制采集；所述的光电探测器一(9)对所述的耦合器(8)的拍频信号进行探测，经所述的偏置器(10)分离直流信号和差频信号，所述的差频电信号经所述的射频处理模块(11)进行处理，产生的低频电压信号用所述的锁相放大器(12)进行解调后的解调信号进入所述的数据采集与处理模块(13)，采集信号并分析，以获取大气成分的信息，所述的直流信号输入所述的数据采集与处理模块(13)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继桥，夏腾腾，竹孝鹏，杨巨鑫，
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：