[實用新型]卡塞格林式激光雷達結構有效

申請號：	201320519712.5	申請日：	2013-08-23
公開（公告）號：	CN203405570U	公開（公告）日：	2014-01-22
發明（設計）人：	郭京偉	申請（專利權）人：	北京怡孚和融科技有限公司
主分類號：	G01S7/481	分類號：	G01S7/481
代理公司：	北京匯信合知識產權代理有限公司 11335	代理人：	吳甘棠
地址：	100044 北京市海***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	格林激光雷達結構
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【說明書】：

技術領域

本實用新型涉及一種激光雷達，尤其是一種卡塞格林式激光雷達結構。

背景技術

現在的激光雷達由半導體激光泵浦的Nd:YAG偏振脈沖激光器、激光發射光學系統、信號接收光學系統、高靈敏度光電探測器、高速多道計數器、計算機、偏振模塊、以及控制和數據處理軟件等組成，其中激光發射光學系統主要包括偏振激光器和擴束器；信號接收光學系統包括望遠鏡、空間濾波器、窄帶濾光片和聚焦透鏡；高靈敏度光電探測器采用了單通道光電倍增模塊，它有飽和自保護功能、暗計數低的特點，這個模塊包括了高壓電源、甄別器、信號脈沖整形等功能，實現單光子計數，最小時間分辨為100ns的情況（空間分辨最小為15m），對應測量范圍可達30km，同步觸發信號來自激光器，實現同步的多道計數和累加計算。

其工作原理為：激光發射光學系統發射的激光經擴束器擴束后發射到大氣中，光束被氣溶膠粒子散射，散射信號被信號接收光學系統接收，來自非球形粒子或球形粒子的散射信號有不同的退偏振特性，偏振模塊將散射信號按照偏振特性分成兩路，分別傳遞到高靈敏度光電探測器，從而獲得散射波的退偏振度，多道光子計數器按照時序分別累加平均接收的信號，同時將它們存儲到數據存儲單元，經上位機數據處理可得到數據結果。

然而，現有激光雷達的接收部分只能采用大面積接收器，不能采用小面積接收器，限制了其應用范圍。另外，現有激光雷達僅能采集數據，對實際測量的場景無法記錄，無法追溯測量當時的天氣狀況。

發明內容

針對上述問題中存在的不足之處，本實用新型提供一種能夠擴展激光雷達的應用范圍，并記錄存儲測量時的視頻文件，將視頻圖像與雷達數據同時存儲到計算機內的卡塞格林式激光雷達結構。

為實現上述目的，本實用新型提供一種卡塞格林式激光雷達結構，包括外殼、激光發射光學部分、光束轉折組件、望遠鏡與接收調整部分，所述接收調整部分與所述望遠鏡同光軸設置，所述接收調整部分包括消雜光光欄、空間濾波器、接收準直機構、窄帶濾光片、衰減片與偏振模塊，還包括攝像機、PMT單通道光電倍增模塊或APD單光子計數部分；所述攝像機安裝在所述望遠鏡上，所述攝像機與所述望遠鏡的光軸平行；所述PMT單通道光電倍增模塊設置在所述偏振模塊的后端；所述APD單光子計數部分包括相連接的APD單光子計數模塊與光纖接收機構，所述光纖接收機構設置在所述偏振模塊的后端。

上述的卡塞格林式激光雷達結構，其中，所述APD單光子計數模塊通過光纖與所述光纖接收機構相連接。

上述的卡塞格林式激光雷達結構，其中，所述激光發射光學部分由同軸設置的偏振激光器與激光擴束器構成。

上述的卡塞格林式激光雷達結構，其中，所述光束轉折組件設置在所述激光擴束器的前端，由呈縱向垂直設置的第一折射鏡與第二折射鏡構成。

上述的卡塞格林式激光雷達結構，其中，所述望遠鏡由鏡筒以及安裝在所述鏡筒上的望遠鏡次鏡與望遠鏡主鏡構成，所述望遠鏡次鏡設置在所述望遠鏡主鏡前端，并且同光軸設置。

上述的卡塞格林式激光雷達結構，其中，所述消雜光光欄的前端設置在所述望遠鏡的內部，并且與所述望遠鏡主鏡同光軸設置；所述空間濾波器設置在所述消雜光光欄的后側，所述接收準直機構、所述窄帶濾光片和所述衰減片依次設置在所述空間濾波器的后側，并均是與所述空間濾波器同軸設置，所述偏振模塊設置在所述衰減片的后側。

上述的卡塞格林式激光雷達結構，其中，在所述外殼上還設有望遠鏡窗口與攝像窗口，所述望遠鏡窗口與所述望遠鏡的前端對接，所述攝像窗口與所述攝像機的前端對接。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

本實用新型設計結構合理，能夠根據使用中的實際需求，從而將PMT單通道光電倍增模塊或APD單光子計數部分進行結構上的互換，以擴展雷達的應用范圍。另外，還安裝有攝像機，因此，可以記錄存儲測量時的視頻文件，將視頻圖像與雷達數據同時存儲到計算機內，為雷達處理后期數據以及查找天氣狀況提供依據。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構圖；

圖2為本實用新型的外部結構圖。

主要元件符號說明如下：