CN103308926B - 一种高光谱分辨率激光雷达装置 - Google Patents
一种高光谱分辨率激光雷达装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103308926B CN103308926B CN201310244136.2A CN201310244136A CN103308926B CN 103308926 B CN103308926 B CN 103308926B CN 201310244136 A CN201310244136 A CN 201310244136A CN 103308926 B CN103308926 B CN 103308926B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arm
- glass
- signal
- photodetector
- catoptron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 97
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 62
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 32
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 17
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 4
- 230000011514 reflex Effects 0.000 claims description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 14
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 241000931526 Acer campestre Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高光谱分辨率激光雷达装置，本发明的锁频系统将基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器锁频至单频偏振脉冲激光器后，单频偏振脉冲激光器发射的光束经过扩束镜后，经反射镜a、b发射到被探测大气中；受大气分子和气溶胶粒子的散射，产生激光雷达回波信号；激光雷达回波信号由望远镜收集，通过光学滤波器滤除天空背景辐射后，经分光镜分光，一路信号被反射进入光电探测器a，另一路信号透射到偏振分光棱镜b后分为两路，S偏振信号被反射进入光电探测器b，P偏振信号透射到高光谱分辨率滤光器；P偏振信号经过基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器后被光电探测器c接收。本发明不受波长限制、视场角大、激光雷达回波信号搜集能力强。
Description
技术领域
本发明属于激光雷达技术领域，特别是涉及一种高光谱分辨率激光雷达装置。
背景技术
在大气探测中，激光雷达接收到的大气后向散射光包含了谱宽较宽的大气分子的瑞利散射信号和谱宽较窄的气溶胶粒子的米散射信号。由于瑞利散射和米散射都是弹性散射，因此它们的中心光谱与激光雷达的发射光谱重叠在一起。高光谱分辨率激光雷达利用气溶胶散射谱宽不同于其他散射谱的特性，通过具有高光谱分辨率的滤光器，从大气散射中分离米散射和瑞利散射光谱，进而反演出大气参数。具有高光谱分辨率的滤光器是高光谱分辨率激光雷达的核心技术之一。目前常用的高光谱分辨率激光雷达滤光器主要有基于原子或分子蒸汽吸收池的滤光器和基于Fabry-Perot干涉仪的滤光器两种。原子或分子蒸汽的吸收谱线非常多，但其中与常用激光波长相同的却很少，并且很多原子或分子蒸汽吸收池在常温下也不够稳定，极大地限制了高光谱分辨率激光雷达的应用范围。由于碘分子吸收池的吸收谱线相对较稳定，并且在532nm波段具有很好的吸收特性，所以目前最常用的基于原子或分子蒸汽吸收池的滤光器主要是碘分子吸收池滤光器，并且目前建立的基于原子或分子蒸汽吸收池滤光器的高光谱分辨率激光雷达也主要工作在532nm波段。基于Fabry-Perot干涉仪的滤光器理论上可做到任意波长，突破了基于原子或分子蒸汽吸收池滤光器的波长限制。但由于Fabry-Perot干涉仪视场角很小，搜集激光雷达回波信号的能力有限。由于激光雷达回波信号的强度与波长的四次方成反比，波长越长，激光雷达雷达回波信号的强度越弱。所以目前采用基于Fabry-Perot干涉仪滤光器的高光谱分辨率激光雷达主要用于紫外及近紫外的短波区域，在普通可见光由于信噪比很差，故应用较少，而在更长波段的近红外区域由于信噪比太差，目前还未见报道。视场展宽迈克尔逊干涉仪目前常用于干涉成像光谱仪等光谱仪器中。由于其不受波长限制、视场角大，非常适合作为高光谱分辨率激光雷达的滤光器。建立一套基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器的高光谱分辨率激光雷达将突破基于原子或分子蒸汽吸收池滤光器的高光谱分辨率激光雷达的波长限制以及基于Fabry-Perot干涉仪滤光器的高光谱分辨率激光雷达的视场限制，对拓展高光谱分辨率激光雷达的应用具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提出了一种高光谱分辨率激光雷达装置，该装置基于视场展宽迈克尔逊干涉仪，不受波长限制、视场角大、激光雷达回波信号搜集能力强。
本发明包括发射系统、接收系统、锁频系统、数据采集系统和数据处理系统。发射系统包括单频偏振脉冲激光器、扩束器、反射镜a 和反射镜b；接收系统包括望远镜、光学滤波器、分光镜 、光电探测器a、偏振分光棱镜、光电探测器b 、基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器、光电探测器c。
锁频系统将基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器锁频至单频偏振脉冲激光器后，单频P偏振脉冲激光器发射的光束经过扩束镜扩束后，经过反射镜a 和反射镜b 发射到被探测大气中；受到大气分子和气溶胶粒子的散射，产生激光雷达回波信号。激光雷达回波信号由望远镜收集后，通过光学滤波器滤除天空背景辐射，然后经分光镜分光，一路信号被反射进入光电探测器a，另一路信号透射到偏振分光棱镜b后分为两路，S偏振信号被反射进入光电探测器b，P偏振信号透射到高光谱分辨率滤光器；P偏振信号经过高光谱分辨率滤光器后被光电探测器c接收。
光电探测器a、光电探测器b和光电探测器c完成三个通道信号的光电转换，将转换后的电信号输入数据采集系统，数据采集系统将电信号数字化后传输至数据处理系统，数据处理系统对数字化后的电信号进行大气参数的反演运算，从而得到被探测大气的参数。
所述的基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器包括分光棱镜、混合臂玻璃、混合臂空气隙、混合臂反射镜、玻璃臂玻璃和玻璃臂反射膜；混合臂反射镜与混合臂玻璃之间设置有混合臂空气隙。混合臂玻璃和玻璃臂玻璃设置在分光棱镜的分光面两边且是相邻的直角边上。玻璃臂玻璃远离分光棱镜的一端镀有玻璃臂反射膜。
分光棱镜将经偏振分光棱镜后的P偏振信号分成两路，一路信号通过由玻璃臂玻璃和玻璃臂反射膜组成的干涉臂a，并由干涉臂a远离分光棱镜端的玻璃臂反射膜反射后，重新被分光棱镜分光并反射至出射端；另一路信号依次通过由混合臂玻璃、混合臂空气隙和混合臂反射镜组成的干涉臂b，并由干涉臂b远离分光棱镜端的混合臂反射镜反射，且反射后的该路信号原路返回，重新被分光棱镜分光并透射至出射端；经干涉臂a和干涉臂b返回的两路信号在出射端产生干涉后由光电探测器c接收。
本发明有益效果如下：
本发明采用基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器，不受波长的限制，原则上能够在任意波长上使用，突破了采用原子或分子蒸汽吸收池的高光谱分辨率激光雷达适用波长较少的局限；基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器的两干涉臂的材料和尺寸经过特殊设计后，滤光器的视场得到了展宽，从而使采用基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器的高光谱分辨率激光雷达搜集雷达回波散射信号的能力远优于采用基于Fabry-Perot干涉仪滤光器的高光谱分辨率激光雷达。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中高光谱分辨率滤光器。
图3为本发明实施例中设计所得的滤光器的视场情况。
图4为本发明实施例中设计所得的滤光器的温度稳定性情况。
图中，单纵模脉冲激光器1、扩束器2、反射镜a 3、反射镜b4、望远镜5、光学滤波器6、分光镜 7、光电探测器a8、偏振分光棱镜9、光电探测器b10 、基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器11、光电探测器c12、数据采集系统13、数据处理系统14、锁频系统15、分光棱镜16、混合臂玻璃17、混合臂空气隙18、混合臂反射镜19、玻璃臂玻璃20、玻璃臂反射膜21。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种高光谱分辨率激光雷达装置，本发明包括发射系统、接收系统、锁频系统、数据采集系统和数据处理系统。发射系统包括单频偏振脉冲激光器1、扩束器2、反射镜a 3和反射镜b4；接收系统包括望远镜5、光学滤波器6、分光镜 7、光电探测器a8、偏振分光棱镜9、光电探测器b10 、基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器11、光电探测器c12。
锁频系统15将基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器11锁频至单频偏振脉冲激光器1后，单频偏振脉冲激光器1发射的光束经过扩束镜2扩束后得到了准直，发散角减小，经过反射镜a 3和反射镜b 4发射到被探测大气中；受到大气分子和气溶胶粒子的散射，产生激光雷达回波信号，由于大气分子尺寸较小，其产生瑞利散射，散射信号谱宽相对于入射激光谱宽有较大展宽，而气溶胶粒子一般尺寸相对较大，产生米散射，散射信号谱宽与入射激光谱宽基本相同。由于瑞利散射和米散射都是弹性散射，其中心波长与入射激光中心波长相同。激光雷达回波信号由望远镜5收集后，通过光学滤波器6滤除天空背景辐射，然后经分光镜7分光，一路信号被反射进入光电探测器a8，另一路信号透射到偏振分光棱镜b9后分为两路，S偏振信号被反射进入光电探测器b10，P偏振信号透射到高光谱分辨率滤光器11；P偏振信号经过高光谱分辨率滤光器11后被光电探测器c12接收。
光电探测器a8、光电探测器b10和光电探测器c12完成三个通道信号的光电转换，将转换后的电信号输入数据采集系统13，数据采集系统13将电信号数字化后传输至数据处理系统14，数据处理系统14对数字化后的电信号进行大气参数的反演运算，从而得到被探测大气的参数。
如图2所示，所述的基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器11包括分光棱镜16、混合臂玻璃17、混合臂空气隙18、混合臂反射镜19、玻璃臂玻璃20和玻璃臂反射膜21；混合臂反射镜19与混合臂玻璃17之间设置有混合臂空气隙18。混合臂玻璃17和玻璃臂玻璃20设置在分光棱镜16的分光面两边且是相邻的直角边上。玻璃臂玻璃20远离分光棱镜16的一端镀有玻璃臂反射膜21。
分光棱镜16将经偏振分光棱镜9后的P偏振信号分成两路，一路信号通过由玻璃臂玻璃20和玻璃臂反射膜21组成的干涉臂a，并由干涉臂a远离分光棱镜端的玻璃臂反射膜21反射后，重新被分光棱镜16分光并反射至出射端；另一路信号依次通过由混合臂玻璃17、混合臂空气隙18和混合臂反射镜19组成的干涉臂b，并由干涉臂b远离分光棱镜端的混合臂反射镜19反射，且反射后的该路信号原路返回，重新被分光棱镜16分光并透射至出射端；经干涉臂a和干涉臂b返回的两路信号在出射端产生干涉后由光电探测器c12接收。
所述的分光镜7的分光比不是50%：50%，而是透射率远大于反射率的分光镜，如2%:98%。
所述的单频偏振脉冲激光器1发出的激光频谱宽度不大于150MHz。
所述的基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器11的分光棱镜16的透过率和反射率都尽可能接近50%，玻璃臂反射膜21为内全反膜。
所述的基于视场展宽迈克尔逊干涉仪11的自由光谱范围与激光雷达回波信号中的大气分子瑞利散射信号的谱宽处于同一数量级，保证了包含有气溶胶散射信号和大气分子散射信号的激光雷达回波信号通过滤光器后，气溶胶散射雷达回波信号被尽量多的滤除的同时，大气分子散射信号被尽可能多地保留下来。
通过适当选择基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器11的混合臂玻璃17、玻璃臂玻璃20的材料和尺寸，以及混合臂空气隙18的长度，使当激光雷达回波信号的入射角在4度以内并且环境温度变化在±1摄氏度以内时该滤光器两干涉臂的光程差变化量不超过1/10波长，从而在降低了滤光器对环境的要求的同时又使其具有较大视场角，增强了干涉仪滤光器的雷达回波散射信号搜集能力。
实施例
锁频系统15将基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器11锁频至单频偏振脉冲激光器1后，单频偏振脉冲激光器1发射的光束经过扩束镜2扩束后，经过反射镜a 3和反射镜b 4发射到被探测大气中；受到大气分子和气溶胶粒子的散射，产生激光雷达回波信号。激光雷达回波信号由望远镜5收集后，通过光学滤波器6滤除天空背景辐射，然后经分光镜7分光，一路信号被反射进入光电探测器a8，另一路信号透射到偏振分光棱镜b9后分为两路，S偏振信号被反射进入光电探测器b10，P偏振信号透射到基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器11；P偏振信号经过高光谱分辨率滤光器11后被光电探测器c12接收。
光电探测器a8、光电探测器b10和光电探测器c12完成三个通道信号的光电转换，将转换后的电信号输入数据采集系统13，数据采集系统13将电信号数字化后传输至数据处理系统14，数据处理系统14对数字化后的电信号进行大气参数的反演运算，从而得到被探测大气的参数。
由望远镜5接收到的激光雷达回波信号被扩束至20mm。
上述单频偏振脉冲激光器1采用频宽不大于150MHz的单纵模脉冲激光器，如种子注入式单纵模脉冲激光器、单纵模光纤激光器，单纵模脉冲激光器波长532.24nm，例如美国Continuum公司的Nd:YAG脉冲激光器，采用种子注入技术，单脉冲能量300mJ，重复频率10Hz，频宽150MHz；
上述扩束镜2可以采用普通扩束器即可，例如北京大恒公司的GCO-141602型号扩束镜，6倍扩束；
上述反射镜a3和反射镜b4采用普通反射镜即可，例如北京大恒公司的GCC-101043，直径38.1mm；
上述望远镜5可采用反射式、折反式等通用望远镜，例如日本Takahashi公司生产的250mm卡塞格林望远镜；
上述光学滤波器6为带通光学滤波器，波长范围528nm-533nm，选用干涉滤光片或FP标准具即可；
上述分光镜7为反射率低于透射率的分光镜，例如NEWPORT公司的UVBS13-2型号分光镜；
上述偏振分光棱镜9为普通偏振分光棱镜，S偏振反射，P偏振透射，例如NEWPORT公司的10BC16PC.3型号分光棱镜；
上述光电探测器a 8、光电探测器b 10和光电探测器c 12可以为同一型号种类的光电探测器件，可以选用高速响应和高灵敏度的光电二极管、光电倍增管或者电荷耦合器件(CCD)，例如日本滨松公司的R6358型号光电倍增管；
上述的数据采集系统13，可以采用德国Licel公司的TR20-80数据采集系统；
上述的数据处理系统14，可以采用普通个人电脑、台式机或笔记本电脑。
上述的锁频系统15,可以利用压电晶体微位移器、位相调制器及辅助电路即可。压电晶体可采用NEWPORT公司NPC3SG型号的压电晶体微位移器，可进行X、Y两方向的倾斜和轴向的平移；位相调制器可采用NEWPORT公司的4003型号位相调制器，最大频率偏置250MHz。
所述的基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器11包括分光棱镜16、混合臂玻璃17、混合臂空气隙18、混合臂反射镜19、玻璃臂玻璃20和玻璃臂反射膜21；混合臂反射镜18与混合臂玻璃16之间设置有混合臂空气隙17。混合臂玻璃16和玻璃臂玻璃19设置在分光棱镜15的分光面两边且相邻的直角边上。玻璃臂玻璃19远离分光棱镜16的一端镀有玻璃臂反射膜21。
分光棱镜16将经偏振分光棱镜b9后的P偏振信号分成两路，一路信号通过由玻璃臂玻璃20和玻璃臂反射膜21组成的干涉臂a，并由干涉臂a远离分光棱镜端的玻璃臂反射膜21反射后，重新被分光棱镜16分光并反射至出射端；另一路信号依次通过由混合臂玻璃17、混合臂空气隙18和混合臂反射镜19组成的干涉臂b，并由干涉臂b远离分光棱镜端的混合臂反射镜19反射，且反射后的该路信号原路返回，重新被分光棱镜16分光并透射至出射端；经干涉臂a和干涉臂b返回的两路信号在出射端产生干涉后由光电探测器c12接收。
上述的分光棱镜16可采用普通分光棱镜，如NEWPORT公司10FC16PB.3型号分光棱镜，口径25.4mm；
上述的混合臂反射镜19采用普通反射镜即可，例如北京大恒公司的GCC-101043，直径38.1mm；
上述的混合臂玻璃17和玻璃臂玻璃20的材料及尺寸，以及混合臂空气隙18的尺寸，可以通过以下步骤得到：
1.设 、、、分别为分光棱镜16、玻璃臂玻璃20、混合臂玻璃17及混合臂空气隙18的的折射率，为光线的倾斜角，、、、为在分光棱镜16、玻璃臂玻璃20、混合臂玻璃17及混合臂空气隙18中的折射角，、、、分别为分光棱镜16、玻璃臂玻璃20、混合臂玻璃17及混合臂空气隙18的厚度。则基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器11的光程差为
。 (1)
将公式经snell公式变化后，可以得到光程差的表达式为
。 (2)
设，由于入射光中心的倾斜角很小，因此将上式对进行展开，可以得到
(3)
其中
(4)
(5)
2.为了使得光程差随入射角的变化较小，应使得式(3)中项的系数为0，即可得到视场补偿条件：
(6)
3.将式(3)的常数项对温度求导数并令该导数为零，即令式(3)中的对温度求导为0，可得
。 (7)
4.联立方程(6)和(7)，得到一个关于混合臂玻璃17和玻璃臂玻璃20的折射率、热膨胀系数、尺寸以及混合臂空气隙18的尺寸的方程组；
5.根据所探测波长及工作温度下大气分子瑞利散射谱宽选择适当自由光谱范围，如2GHz；
6.遍历玻璃样本库中各玻璃材料，并逐一进行试验，可得到一系列基本满足方程组的组合；
7.从中选取视场角在4度以上、温度变化在±1摄氏度以内时该滤光器两干涉臂的光程差变化量不超过1/10波长的组合即可。
针对532.25nm，理论工作温度为20度，滤光器倾斜1.5°的情况下，可以取数据为混合臂玻璃17材料为N-KF9，长度为57.790mm，宽和高都为25.4mm；混合臂空气隙18的长度为10.758mm；玻璃臂玻璃20的材料为N-SF66，长度为92.094mm，宽和高都为25.4mm。设计所得的滤光器的视场情况如图3所示，温度稳定性情况如图4所示。
上述的玻璃臂反射膜21由玻璃臂玻璃20的加工商直接镀于玻璃臂玻璃20远离分光棱镜16的一端。
Claims (1)
1.一种高光谱分辨率激光雷达装置，其特征在于包括发射系统、接收系统、锁频系统、数据采集系统和数据处理系统；
发射系统包括单频偏振脉冲激光器、扩束器、反射镜a和反射镜b；
接收系统包括望远镜、光学滤波器、分光镜、光电探测器a、偏振分光棱镜、光电探测器b、基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器、光电探测器c；
锁频系统将基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器锁频至单频偏振脉冲激光器后，单频偏振脉冲激光器发射的光束经过扩束镜扩束后，经过反射镜a和反射镜b发射到被探测大气中；受到大气分子和气溶胶粒子的散射，产生激光雷达回波信号；激光雷达回波信号由望远镜收集后，通过光学滤波器滤除天空背景辐射，然后经分光镜分光，一路信号被反射进入光电探测器a，另一路信号透射到偏振分光棱镜b后分为两路，S偏振信号被反射进入光电探测器b，P偏振信号透射到基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器；P偏振信号经过基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器后被光电探测器c接收；
光电探测器a、光电探测器b和光电探测器c完成三个通道信号的光电转换，将转换后的电信号输入数据采集系统，数据采集系统将电信号数字化后传输至数据处理系统，数据处理系统对数字化后的电信号进行大气参数的反演运算，从而得到被探测大气的参数；
所述的基于视场展宽迈克尔逊干涉仪滤光器包括分光棱镜、混合臂玻璃、混合臂空气隙、混合臂反射镜、玻璃臂玻璃和玻璃臂反射膜；混合臂反射镜与混合臂玻璃之间设置有混合臂空气隙；混合臂玻璃和玻璃臂玻璃设置在分光棱镜的分光面两边且是相邻的直角边上；玻璃臂玻璃远离分光棱镜的一端镀有玻璃臂反射膜；
所述的分光棱镜将经偏振分光棱镜后的P偏振信号分成两路，一路信号通过由玻璃臂玻璃和玻璃臂反射膜组成的干涉臂a，并由干涉臂a远离分光棱镜端的玻璃臂反射膜反射后，重新被分光棱镜分光并反射至出射端；另一路信号依次通过由混合臂玻璃、混合臂空气隙和混合臂反射镜组成的干涉臂b，并由干涉臂b远离分光棱镜端的混合臂反射镜反射，且反射后的该路信号原路返回，重新被分光棱镜分光并透射至出射端；经干涉臂a和干涉臂b返回的两路信号在出射端产生干涉后由光电探测器c接收。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310244136.2A CN103308926B (zh) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | 一种高光谱分辨率激光雷达装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310244136.2A CN103308926B (zh) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | 一种高光谱分辨率激光雷达装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103308926A CN103308926A (zh) | 2013-09-18 |
| CN103308926B true CN103308926B (zh) | 2015-07-22 |
Family
ID=49134348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310244136.2A Active CN103308926B (zh) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | 一种高光谱分辨率激光雷达装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103308926B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103809166B (zh) * | 2014-01-20 | 2016-08-17 | 浙江大学 | 一种迈克尔逊干涉型光谱滤波器谐振频率锁定装置及方法 |
| CN104777472B (zh) * | 2015-03-13 | 2017-03-01 | 浙江大学 | 一种fwmi光谱滤光器调整与性能测试装置及方法 |
| CN104898108A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-09-09 | 浙江大学 | 基于望远镜阵列的大气遥感激光雷达光学接收装置 |
| CN105891801B (zh) * | 2016-04-07 | 2018-04-20 | 浙江大学 | 多谐波外差锁定视场展宽迈克尔逊干涉仪的装置 |
| CN106443710B (zh) * | 2016-11-04 | 2018-08-31 | 北京遥测技术研究所 | 一种双波长偏振高光谱分辨激光雷达装置 |
| CN107367736B (zh) * | 2017-08-14 | 2024-01-19 | 杭州欧镭激光技术有限公司 | 一种高速激光测距装置 |
| CN108415030B (zh) * | 2018-01-15 | 2020-08-28 | 北京航空航天大学 | 一种基于光强分光的高光谱激光雷达系统 |
| KR102508988B1 (ko) | 2018-09-04 | 2023-03-09 | 현대모비스 주식회사 | 라이다 센싱장치 |
| CN110045391B (zh) * | 2019-04-24 | 2022-12-20 | 南京信息工程大学 | 一种用于气溶胶尺度谱测量的高光谱激光雷达系统 |
| CN110865389B (zh) * | 2019-10-29 | 2021-08-10 | 浙江大学 | 一种海洋激光雷达系统响应优化处理方法 |
| CN113587962B (zh) * | 2021-07-19 | 2022-04-19 | 武汉理工大学 | 一种单光纤多维f-p传感装置及其测量方法 |
| CN114488199B (zh) * | 2022-02-16 | 2024-03-26 | 浙江大学 | 一种高光谱分辨率激光雷达的半导体种子激光器锁频系统 |
| CN118311551B (zh) * | 2024-06-11 | 2024-09-06 | 浙江大学 | 一种超宽波段超大视场的迈克尔逊干涉鉴频装置及方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100443869C (zh) * | 2005-10-09 | 2008-12-17 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 高稳定度高光谱分辨率干涉成像光谱仪成像方法及光谱仪 |
| CN100543495C (zh) * | 2006-12-20 | 2009-09-23 | 西安理工大学 | 气象与大气环境观测拉曼散射激光雷达系统 |
-
2013
- 2013-06-18 CN CN201310244136.2A patent/CN103308926B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103308926A (zh) | 2013-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103308926B (zh) | 一种高光谱分辨率激光雷达装置 | |
| CN106443710B (zh) | 一种双波长偏振高光谱分辨激光雷达装置 | |
| CN108303706B (zh) | 一种气溶胶光学参数探测方法及高光谱激光雷达探测系统 | |
| CN207882443U (zh) | 一种高光谱激光雷达探测系统 | |
| US20220268629A1 (en) | Spectral measurement method, spectral measurement system, and broadband pulsed light source unit | |
| CN107132029B (zh) | 一种同时测量高反射/高透射光学元件的反射率、透过率、散射损耗和吸收损耗的方法 | |
| CN106772438A (zh) | 一种全天时准确测量大气温度和气溶胶参数的激光雷达系统 | |
| CN101634571B (zh) | 光纤脉栅分布传感装置 | |
| CN110441792B (zh) | 同时测风测温的瑞利散射激光雷达系统及相关校准方法 | |
| CN106646429B (zh) | 一种用于激光雷达的自标定几何因子的装置及方法 | |
| CN100495070C (zh) | 微波测风激光雷达装置 | |
| CN103592652B (zh) | 基于单固体fp标准具四边缘技术的双频率多普勒激光雷达测量系统 | |
| CN105068087B (zh) | 相干光路的分子散射多普勒激光雷达 | |
| CN108107008B (zh) | 一种时域热反射谱测量系统 | |
| CN104808193A (zh) | 基于非偏振分光棱镜的f-p标准具瑞利散射多普勒鉴频装置 | |
| CN106019312A (zh) | 基于干涉光谱鉴频器的多纵模高光谱分辨率激光雷达 | |
| CN106019259B (zh) | 基于马赫曾德干涉仪的激光鉴频装置及鉴频方法 | |
| CN106093915B (zh) | 一种新型拉曼测温激光雷达的分光系统 | |
| CN110161528A (zh) | 一种基于光学相干层析技术的火灾现场复杂环境激光三维成像方法 | |
| CN110456383B (zh) | 一种分子散射相干激光雷达系统 | |
| WO2010069116A1 (zh) | 压缩态光场的成像系统 | |
| CN109557557B (zh) | 一种软件自定义多功能激光雷达 | |
| CN113567955B (zh) | 基于单腔双工作波长fpi的水体探测激光雷达 | |
| KR100996140B1 (ko) | 극초단 레이저 펄스를 측정하기 위한 크로스 코릴레이터 및그 방법 | |
| Anthony et al. | Laser transmitter design and performance for the slope imaging multi-polarization photon-counting lidar (SIMPL) instrument |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |