[實用新型]激光雷達多波長相近的波分復用探測系統

有效

• 申請號: 201620559146.4
• 申請日: 2016-06-12
• 公開（公告）號: CN206281971U
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 洪光烈;周艷波
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/88;G02B27/28
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司31213
• 代理人: 郭英

技術領域

本專利涉及一種激光雷達接收系統，具體涉及一種激光雷達多波長相近的波分復用探測系統。

背景技術

激光雷達發射機時間上先后發射相近波長的激光脈沖，因為在時間上是分開的，所以接收機可以共用濾波片和探測器，探測電路先后輸出信號即可。但是有時發射機會同時發射波長相近的激光脈沖(2個，3個，或4種波長)，接收機通過望遠鏡把這些波長的激光回波都收集起來了，但是因為波長相距很近，甚至不能用常規的分色片或光柵將其有效地分開。比如Raman激光雷達探測大氣對流層溫度，用532nm激光激發的純轉動Raman散射回波，需要獲得其中高階531.14nm，低階528.76nm成分的強度，但它們波長相差只有2.38nm，而且是同時被激發的；再比如用354.7nm激光的激發純轉動Raman散射回波，需要獲得其中高階轉動Raman354.07nm，低階轉動353.25nm成分的強度，但它們波長相差不到1.0nm，而且是同時被激發的；差分吸收激光雷達的探測波長與參考波長往往相差也不到1.0nm，兩種光脈沖輪流發射沒有問題，但是如果同時發射，其回波的分離、探測就必須采取必要措施加以解決。所以本專利解決的正是這類問題。

發明內容

本專利的目的是提供一種可以同時探測包含多個波長的激光雷達回波的波分復用單元技術，使得多波長激光脈沖不必由激光發射機先后順次輪流發射。

為達到上述目的，本專利由透鏡，偏振分束器-格蘭偏振棱鏡，五個四分之一波片，四個會聚透鏡，四個探測器，四個F-P標準具，反射鏡，四片環境光濾波片共同組成，將回波中的中心波長分別為λ₁、λ₂、λ₃、λ₄的光組分分配給相應的探測器分別檢測。

格蘭偏振棱鏡反射水平(平行于紙面，以下表述同此)偏振光，可透過垂直(垂直于紙面，以下表述同此)偏振光。

線偏振光以偏振方向與四分之一波片光軸成45°入射波片，透射光束變成圓偏振光，如果圓偏振光受到反射而再次從背面入射四分之一波片之后，又還原成線偏振光，但偏振方向與第一次入射時垂直。

當平行光束入射F-P標準具，光束中與其中心波長相符的光組分透過F-P標準具，偏離中心波長的光組分會被F-P標準具反射出去。

一種激光雷達多波長相近的波分復用探測系統包括，透鏡1，第一偏振分束器-格蘭偏振棱鏡2和第二偏振分束器-格蘭偏振棱鏡3，第一四分之一波片6、第二四分之一波片7、第三四分之一波片8、第四四分之一波片9、第五四分之一波片4，第一會聚透鏡24、第二會聚透鏡25、第三會聚透鏡18、第四會聚透鏡19，第一探測器23、第二探測器22、第三探測器20、第四探測器21，第一F-P標準具12、第二F-P標準具13、第三F-P標準具10、第四F-P標準具11，反射鏡5，第一環境光濾波片15、第二環境光濾波片14、第三環境光濾波片17、第四環境光濾波片16，其中：