[發明專利]半導體激光云高自動測量儀光機系統

無效

• 申請號: 200810246212.2
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101452076A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 阮俊;劉文清;張玉鈞;崔益本;何俊峰;陳臻懿;闞瑞鋒;耿輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院安徽光學精密機械研究所
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/95
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及一種云高自動測量儀系統，尤其是一種半導體激光云高自動測量 儀光機系統。

背景技術

云的種類繁多，形狀千姿百態，它反映了大氣的運動、穩定程度和水汽狀況 等，也是預示未來天氣變化的重要征兆之一。因此，云層高度的測量在氣象學中 有重要的意義，同時，云層高度的測量對于保證航空安全也有重要的意義。半導 體激光云層探測技術是依據大氣散射理論和激光原理發展起來的一種新型的云 層探測方法。當激光從大氣進入云時，在云的邊界處將會產生很強的后向散射， 散射信號的大小與激光功率、云底高度、云的類型、大氣特性等參數有關。通常 情況下，探測的距離越遠，接收機所接收到的后向散射信號也越弱，這樣，通過 分析激光回波的變化，可以判別云底位置，計算云底高度。今年來，國內的激光 云層探測技術有了很大的發展，出現了以卡式反射式為代表的非同軸光機系統， 在這種結構中激光從卡式鏡望遠鏡筒的一側發射，其帶來的問題是雷達盲區過 大，一般在200-350米范圍。為了克服盲區過大的問題，對其結構進行了改進， 讓反射激光從接收望遠鏡的側面反射到望遠鏡中心，研制出了反射式同軸光機系 統，但是這種結構存在的最大問題是很難保證發射光束的光軸與接收望遠鏡的光 軸始終保持共軸或平行，并且卡式望遠鏡的加工和裝配成本較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種半導體激光云高自動測量儀光機系統，以解決目前 的激光云高測量系統成本較高，發射光束與接收光束無法始終保持共軸，盲區較 大的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種半導體激光云高自動測量儀光機系統，包括光路外筒，光路外筒前部連 接有鏡筒，鏡筒前部連接有透鏡筒，光路外筒一側連接有光接收組件，其特征在 于：所述透鏡筒出口安裝有透鏡，光路外筒尾部安裝有發光光源，發光光源前方 設置有小孔光闌，所述的小孔光闌前有45°傾斜放置的分束鏡，所述的光路外筒 壁上安裝有光敏二極管，接收分束鏡側面的折射光，所述分束鏡前有與分束鏡平 行的平面反射鏡，平面反射鏡中央有發光光源出射光孔，所述平面反射鏡面向透 鏡的一面鍍反射膜；所述的平面反射鏡的一側光路外筒筒壁上，安裝光接收組件， 所述的接收組件包括有外殼，外殼內安裝有濾光片，濾光片后設置有微孔光闌， 微孔光闌后安裝有光電二極管。

所述的透鏡為直徑為100mm、焦距長度為300mm的非球面透鏡，所述透鏡 的雙面鍍有905nm波段的增透膜，所述透鏡通過螺栓與透鏡筒連接，再通過壓 圈固定于透鏡筒中。

所述的發光光源為905nm的脈沖半導體二極管模塊。

所述的反射膜為905nm反射膜。

所述的濾光片為905nm窄帶濾光片，所述的光電二極管為雪崩光電二極管。