基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光系统及方法技术方案

技术编号:46629913 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:28
本发明专利技术公开基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光系统,包括沿光轴依次排列的光纤、L1 透镜、光子筛阵列、小孔与CMOS 成像装置;L1 透镜设置于光纤的出射端光路,且光纤的出射端面与L1 透镜的前焦平面重合;光子筛阵列设置于L1 透镜的出射光路;小孔设置于光子筛阵列的后焦平面,小孔中心与光子筛阵列的主焦点在光轴上重合;CMOS成像装置设置于小孔的出射光路。本发明专利技术还公开了基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光方法。本发明专利技术公开的基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光系统及方法,解决现有技术存在的水汽拉曼激光雷达分光系统光路设计复杂的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光雷达大气遥感探测方法,具体涉及基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光系统,还涉及该分光系统的分光方法。


技术介绍

1、在气象学中,大气水汽是重要的大气物理参数,也是精细结构大气观测的基本参数。大气水汽是地球水循环的一个重要组成部分,对气候、天气以及生态系统有着深远的影响。激光雷达作为一种主动式遥感探测技术,具有可连续测量、实时性好、空间分辨率高和探测灵敏度高等优点。拉曼激光雷达是利用激光与大气介质的拉曼散射效应,通过探测介质的后向拉曼散射光谱获得介质密度等信息的一种光学探测手段。利用分子浓度较高的氮气和水汽等分子振动拉曼散射的激光雷达,可获得大气水汽有效精细探测。目前,拉曼激光雷达得到越来越广泛的重视和应用,已成为大气水汽精细探测的主要方法之一。

2、拉曼激光雷达的结构一般包含发射系统、接收系统、分光系统与数据处理系统。高精度、高可靠性分光系统的研究一直以来是水汽探测拉曼激光雷达技术的核心问题。分光系统利用分光器件实现对拉曼散射信号的高效率提取,并对弹性散射信号和太阳背景光进行抑制和滤除,其组成和结构直接影响着大气探测激光雷达的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光系统,其特征在于,包括沿光轴依次排列的光纤(1)、L1 透镜(2)、光子筛阵列(3)、小孔(4)与CMOS 成像装置(5);

2.根据权利要求1所述的基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光系统,其特征在于,所述L1 透镜(2)为准直扩束透镜。

3.基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光方法,其特征在于,使用如权利要求2所述的基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光系统,具体步骤为:

4.根据权利要求3所述的基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光方法,其特征在于,S3中光子筛阵列(3)大小为40×40mm,由三个不同中心波长...

【技术特征摘要】

1.基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光系统,其特征在于,包括沿光轴依次排列的光纤(1)、l1 透镜(2)、光子筛阵列(3)、小孔(4)与cmos 成像装置(5);

2.根据权利要求1所述的基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光系统,其特征在于,所述l1 透镜(2)为准直扩束透镜。

3.基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光方法,其特征在于,使用如权利要求2所述的基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光系统,具体步骤为:

4.根据权利要求3所述的基于光子筛阵列的水汽拉曼激光雷达分光方法,其特征在于,s3中光子筛阵列(3)大小为40×40mm,由三个不同中心波长的第一光子筛、第二光子筛和第三光子筛组成。

5.根据权利要求4所述的基于光子筛阵列的水汽拉曼激光...

【专利技术属性】
技术研发人员:王玉峰张士龙刘晶晶狄慧鸽华灯鑫
申请(专利权)人:西安理工大学
类型:发明
国别省市:

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