[實用新型]一種多波長分時激發水中熒光物質的遙感探測裝置

有效

• 申請號: 201721669344.7
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN207457073U
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 孫蘭君;張延超;田兆碩;付石友;王玲
• 申請（專利權）人: 威海職業學院;哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

本實用新型提出一種多波長分時激發水中熒光物質的遙感探測裝置，包括數據處理系統，數據處理系統與激光器控制器相連接，激光器控制器還與多波長激光發射系統相連接，所述多波長激光發射系統發射不同波長的激光至海面上的目標，海水中的熒光物質受激輻射熒光，所述遙感探測裝置還包括用于接收熒光的望遠鏡、用于將望遠鏡傳過來的光信號色散為波長依次排列的光信號的分光系統，以及對分光系統形成的光信號進行采集的ICCD相機，所述ICCD相機與所述數據處理系統相連接。上述遙感探測裝置結合分時激發探測方法可充分利用不同波長激發光源下分立及融合熒光光譜的分析能力，有效增加了定性及定量分析能力，使其特別適用于水中熒光物質成分及含量的快速測量。

技術領域

本實用新型涉及海洋環境監測領域，尤其涉及一種多波長分時激發水中熒光物質的遙感探測裝置。

背景技術

石油在開采和運輸過程中發生的溢油事件會致使水體受到污染，同樣的排入海洋、江河、湖泊中的生活及工作廢水的日益增加也會導致水體污染日益嚴重，因此目前的水生環境受到了嚴重的威脅。

水中溢油、葉綠素、有色可溶性有機物(CDOM)、藻紅蛋白等有機物質對光學敏感，可通過激光誘導熒光(LIF)主動探測技術對其進行品類識別和定量分析。LIF遙感探測技術結合熒光光譜技術與主動雷達探測技術，通過主動發射激光照射海水，接收水體輻射的熒光，可快速實時獲得大面積海水光學參數的品類及含量信息。

目前發展的激光誘導熒光探測設備有可遙感監測的激光熒光雷達和原位LIF探測設備。其中激光熒光雷達一般采用高功率大型激光器，如355nm Nd:YAG激光器、308nm XeCl準分子激光器、337nm N₂分子激光器等，使得系統設備復雜龐大、造價高昂。采用半導體激光器作激發光源的原位LIF探測設備造價相對較低，裝置體積小、節構緊湊，能夠實現水中熒光物質的便攜走航檢測，但是基于船載的走航式LIF探測設備，其測量時需要現場取樣測量樣品，測量速度受限而不利于大面積快速測量。現有技術中，一般多采用一種或多種激發光源，由于水中熒光物質成分復雜，采用一種激發波長作激發光源進行分析使得水中熒光定性及定量分析均具有不小的難度。采用多種波長激發光同時激發可一定程度上解決光譜重合的問題，但數據融合處理困難。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型提出了一種低成本、便攜式的多波長分時激發水中熒光物質的遙感探測裝置。

為了實現上述目的，本實用新型提出了一種多波長分時激發水中熒光物質的遙感探測裝置，包括數據處理系統，所述數據處理系統與激光器控制器相連接，所述激光器控制器還與多波長激光發射系統相連接，所述多波長激光發射系統發射不同波長的激光至海面上的目標，海水中的熒光物質受激輻射熒光，所述遙感探測裝置還包括用于接收熒光的望遠鏡、用于將望遠鏡傳過來的光信號色散為波長依次排列的光信號的分光系統，以及對分光系統形成的光信號進行采集的ICCD相機，所述ICCD相機與所述數據處理系統相連接。

優選的是，所述多波長激光發射系統包括多個半導體激光器。

優選的是，所述多波長激光發射系統還包括多片鍍膜反射鏡。

本實用新型的該方案的有益效果在于上述多波長分時激發水中熒光物質的遙感探測裝置結合其探測方法可充分利用不同波長激發光源下分立及融合熒光光譜的分析能力，有效增加了定性及定量分析能力，使其特別適用于水中熒光物質成分及含量的快速測量。對照現有技術，本實用新型所涉及的多波長分時激發水中熒光物質的遙感探測裝置結構簡單，易于裝配調度，造價相對低廉，便攜式的優點可搭載飛機、艦船、岸站等平臺，操作便利，可以用于水中熒光物質快速檢測分析等。

附圖說明

圖1示出了本實用新型所涉及的遙感探測裝置的結構示意圖。

圖2示出了本實用新型所涉及的多波長激光發射系統的一種實施例的結構示意圖。