[發(fā)明專利]有效提取大氣鎳共振熒光信號的激光雷達(dá)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710651701.5
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107202994B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛向輝;上官明佳;夏海云;竇賢康;唐怡環(huán)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01S17/95
• 分類號: G01S17/95
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;鄭哲

1.一種有效提取大氣鎳共振熒光信號的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，包括：種子激光器(1)、激光放大器(2)、激光擴(kuò)束裝置(3)、望遠(yuǎn)鏡(4)、第一耦合透鏡(5)，帶通濾波器(6)、Fabry-Perot干涉儀(7)、溫控裝置(8)、陷波濾器(9)、第二耦合透鏡(10)、探測器(11)、采集卡(12)以及數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng)(13)；其中：

種子激光器(1)的輸出端與激光放大器(2)的輸入端連接，激光放大器(2)的輸出端與激光擴(kuò)束裝置(3)的輸入端連接；激光通過激光擴(kuò)束裝置(3)發(fā)射到大氣中，大氣的回波信號通過望遠(yuǎn)鏡(4)接收；

大氣回波信號先經(jīng)第一耦合透鏡(5)轉(zhuǎn)成平行光，平行光依次經(jīng)帶通濾波器(6)、Fabry-Perot干涉儀(7)和陷波濾器(9)，來提取鎳回波信號并濾除大氣背景噪聲，F(xiàn)abry-Perot干涉儀(7)內(nèi)的溫度通過溫控裝置(8)控制，鎳回波信號經(jīng)陷波濾器(9)后通過第二耦合透鏡(10)經(jīng)信號耦合到探測器(11)，探測器(11)的輸出端與采集卡(12)的輸入端連接，采集卡(12)的輸出端與數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng)(13)的輸入端連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有效提取大氣鎳共振熒光信號的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，

基于依次設(shè)置的帶通濾波器(6)、Fabry-Perot干涉儀(7)和陷波濾器(9)，實(shí)現(xiàn)鎳激光雷達(dá)的晝夜連續(xù)觀測；其中，激光擴(kuò)束裝置(3)發(fā)射的337.054納米的激光，使大氣中的鎳氣體產(chǎn)生能級躍遷，激發(fā)回波的波長為339.396納米、337.054納米和347.35納米，通過設(shè)定Fabry-Perot干涉儀(7)的自由譜間距，使得339.396納米、337.054納米和347.35納米的這三支鎳共振熒光信號通過Fabry-Perot干涉儀；同時，基于設(shè)置在Fabry-Perot干涉儀(7)前、后的帶通濾波器(6)、陷波濾器(9)濾除大氣背景噪聲。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種有效提取大氣鎳共振熒光信號的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，

所述Fabry-Perot干涉儀(7)的自由譜間距設(shè)為0.468納米，帶寬為0.01納米。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種有效提取大氣鎳共振熒光信號的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述帶通濾波器(6)的帶寬大于10.299納米，并且保證339.396納米、337.054納米和347.35納米的鎳共振熒光信號透過。