基于激光雷达的云中水拉曼散射全光谱测量系统及其方法技术方案

技术编号:8347535 阅读:364 留言:0更新日期:2013-02-21 00:00
本发明专利技术公开了一种基于激光雷达的云中水拉曼散射全光谱测量系统,包括激光发射装置、激光接收装置、光谱分辨装置、光电探测装置、数据采集装置和双脉冲触发装置,所述激光发射装置包括激光器、扩束器和反射镜;所述光谱分辨装置包括光纤、非球面镜、宽带滤光片、光栅光谱仪和旋转平台;所述光电探测装置包括将光信号转变为电信号的光电倍增管;所述数据采集装置包括光子计数卡和计算机;所述双脉冲触发装置包括感应触发模块、单片机和门控装置。同时,本发明专利技术还公开了一种基于激光雷达的云中水拉曼散射全光谱测量方法。本发明专利技术以云中固态水和液态水为探测对象,整个系统结构紧凑,易于控制和调节,系统稳定性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种云中水拉曼散射全光谱测量系统,更具体的说,涉及一种基于激光雷达的云中水拉曼散射全光谱测量系统及其测量方法。
技术介绍
激光雷达和光谱技术在大气科学领域有着越来越广泛的应用。目前为止,云的宏观观测技术已经比较成熟,有人工观测、云高仪、全天空成像仪、天气雷达、卫星遥感等多种手段。但是,对于云微物理特性的观测方法还比较少,就对其进行连续观测而言,目前毫米波雷达是被公认的一种有效的探测设备。但是,与毫米波雷达相比,激光雷达在空间分辨 率、作用方式方面更具有优势,并且激光雷达各项技术比较成熟,系统简单,运行维护成本低廉,在应用推广上具有一定的优势。已研制出的用于云中不同相态水观测的激光雷达,包括偏振激光雷达、水汽差分吸收激光雷达、拉曼激光雷达等。其中,偏振激光雷达仅仅是定性的描述云中水的相态,要准确的获取云中的不同相态水含量需要用到水的拉曼散射光谱知识。此外,与水汽差分吸收激光雷达相比,拉曼激光雷达在系统复杂性、造价等方面均具有优势。目前国内已有的拉曼激光雷达主要测量大气里面的水汽含量,而在云体内部,水的存在相态以固态水和液态水为主。到目前为止,尚未有以云中固、液态水为探测本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于激光雷达的云中水拉曼散射全光谱测量系统,包括激光发射装置、激光接收装置、光谱分辨装置、光电探测装置和数据采集装置,所述激光发射装置设置于被测云的下方,包括激光器(1)、扩束器(2)和反射镜(3),所述激光器(1)、所述扩束器(2)和所述反射镜(3)的中心设置在同一条直线上,所述激光器(1)发射出的激光脉冲进入到所述扩束器(2)的入口,所述扩束器(2)将激光脉冲发射到所述反射镜(3),所述反射镜(3)将所述激光脉冲垂直发射至空中,并打在被测云体上;所述激光接收装置为望远镜(4),收集被测云体反射的回波信号,并将回波信号发送至所述光谱分辨装置;所述光谱分辨装置包括光纤(5)、非球面镜(6)、宽...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:卜令兵吕敏徐中兵丘祖京邵楠清庄一洲张强
申请(专利权)人:南京信息工程大学
类型:发明
国别省市:

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