CN211123272U - 一种用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达，其包括电源、Nd∶YAG激光器、起偏器、扩束镜、望远镜、孔径光阑、准直透镜、窄带滤波器、半波片、分光棱镜、第一汇聚透镜、第二汇聚透镜、透射通道探测器、反射通道探测器、数据采集装置。该装置向海水中主动发射激光，可以同时接收水体返回的平行信号、垂直信号，进而计算退偏比，通过回波信号的波形以及退偏比可以鱼群信息，包括鱼群位置和大小。该装置可以搭载在船上、固定平台以及飞机上，具有快速高效、实时监测、大面积测量的优点。

Description

一种用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达

技术领域

本实用新型属于海洋水下探测技术领域，尤其涉及一种用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达。

背景技术

随着我国国民经济的发展，人民生活水平的提高，对渔业资源的需求日益加剧，然而由于破坏性捕捞，我国滨海的渔业资源正面临枯竭的问题。当下，保护生态环境和可持续发展需要适当的渔业活动。“海洋牧场”的提出也需要我们对我国滨海渔业资源有一个完整而清晰的认识。然而，传统方式经常采用声呐技术，它通过声音的产生、传播、放射来确定物体的距离和形状，也可以用于鱼群信息的探测。但是，声纳必须要在水下使用，制约了其只能船载或放在固定平台使用，无法快速，大面积的获取海域鱼群信息。

而现有的激光雷达体积大，不易携带，低重频导致空间分辨率不高，难以直接用于鱼群的探测。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达，该装置向海水中主动发射激光，接收水体成分返回的回波信号来反演水体信息，根据回波信号的形状和退偏比来探测鱼群，能够搭载在船上、固定平台以及飞机上，具有快速高效、实时监测、大面积测量的优点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达，其特征在于，该探测装置包括电源、Nd∶YAG 激光器、起偏器、扩束镜、望远镜、孔径光阑、准直透镜、窄带滤波器、半波片、分光棱镜、第一汇聚透镜、第二汇聚透镜、透射通道探测器、反射通道探测器、数据采集装置；

所述的电源给所述的Nd∶YAG激光器供电，所述的Nd∶YAG激光器发射激光，同时给数据采集装置一个触发信号，数据采集装置准备采集数据；光线经过起偏器起偏并经扩束镜扩束后射出；经过水体反射回的信号进入望远镜，经过孔径光阑和准直透镜变为平行光束，之后由窄带滤波器滤去杂散光，经过半波片进入分光棱镜，透射光经第一汇聚透镜聚焦后到达透射通道探测器，反射光经第二汇聚透镜聚焦后到达反射通道探测器，最后由数据采集装置采集透射和反射数据。

进一步地，所述的Nd∶YAG激光器为532nm高能量、高重频纳秒脉冲激光器。

进一步地，所述的透射通道探测器和反射通道探测器为光电倍增管。

进一步地，所述的数据采集装置为多通道高速数据采集卡。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供一种用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达，与现有的鱼群探测手段相比，该装置使用激光雷达可以搭载在飞机上，可以快速探测鱼群信息，调查渔业资源；使用起偏器可以增大光束的线偏振度；使用扩束镜可以增大光斑面积，增加探测区域面积；使用两个探测通道，可以获取鱼群退偏比，对鱼群的探测更为精确，更够有效地获取鱼群的位置及大小。

与现有的激光雷达相比，结构紧凑，便于携带；采用高能量、高重频纳秒脉冲激光器，采用高速数据采集卡，垂直分别率和水平分辨率大为提升，因而适用于体积小的鱼等目标探测，可以探测到鱼类小目标的形状密度，获取鱼群的位置、大小等信息。

附图说明

图1是本实用新型的用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达；

图中：电源1、Nd∶YAG激光器2、起偏器3、扩束镜4、望远镜5、孔径光阑6、准直透镜7、窄带滤波器8、半波片9、分光棱镜10、第一汇聚透镜11、第二汇聚透镜12、透射通道探测器13、反射通道探测器14、数据采集装置15。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本实用新型，本实用新型的目的和效果将变得更加明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达，电源1、Nd∶YAG激光器2、起偏器3、扩束镜4、望远镜5、孔径光阑6、准直透镜7、窄带滤波器8、半波片9、分光棱镜10、第一汇聚透镜11、第二汇聚透镜12、透射通道探测器13、反射通道探测器14、数据采集装置15；

所述电源1为激光器2提供能量；

Nd∶YAG激光器2采用的是532nm高能量、高重频纳秒脉冲激光器。

透射通道探测器13和反射通道探测器14为光电倍增管，用于将光信号转化为电信号；

所述数据采集装置15为数据采集卡，用以存储数据；

本实用新型的装置的光路如下：

所述的电源1给所述的Nd∶YAG激光器2供电，所述的Nd∶YAG激光器2发射激光，同时给数据采集装置15一个触发信号，数据采集装置15准备采集数据；光线经过起偏器3 起偏并经扩束镜4扩束后射出；经过水体反射回的信号进入望远镜5，经过孔径光阑6和准直透镜7变为平行光束，之后由窄带滤波器8滤去杂散光，经过半波片9进入分光棱镜，透射光经第一汇聚透镜11聚焦后到达透射通道探测器13，反射光经第二汇聚透镜12聚焦后到达反射通道探测器14，最后由数据采集装置15采集透射和反射数据。

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为实用新型的优选实例而已，并不用于限制实用新型，尽管参照前述实例对实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在实用新型的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达，其特征在于，其包括电源(1)、Nd∶YAG激光器(2)、起偏器(3)、扩束镜(4)、望远镜(5)、孔径光阑(6)、准直透镜(7)、窄带滤波器(8)、半波片(9)、分光棱镜(10)、第一汇聚透镜(11)、第二汇聚透镜(12)、透射通道探测器(13)、反射通道探测器(14)、数据采集装置(15)；

所述的电源(1)给所述的Nd∶YAG激光器(2)供电，所述的Nd∶YAG激光器(2)发射激光，同时给数据采集装置(15)一个触发信号，数据采集装置(15)准备采集数据；光线经过起偏器(3)起偏并经扩束镜(4)扩束后射出；经过水体反射回的信号进入望远镜(5)，经过孔径光阑(6)和准直透镜(7)变为平行光束，之后由窄带滤波器(8)滤去杂散光，经过半波片(9)进入分光棱镜，透射光经第一汇聚透镜(11)聚焦后到达透射通道探测器(13)，反射光经第二汇聚透镜(12)聚焦后到达反射通道探测器(14)，最后由数据采集装置(15)采集透射和反射数据。

2.根据权利要求1所述的用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达，其特征在于，所述的Nd∶YAG激光器(2)532nm高能量、高重频纳秒脉冲激光器。

3.根据权利要求1所述的用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达，其特征在于，所述的透射通道探测器(13)和反射通道探测器(14)均为光电倍增管。

4.根据权利要求1所述的用于探测鱼群的海洋偏振激光雷达，其特征在于，所述的数据采集装置(15)为多通道高速数据采集卡。

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