[發(fā)明專利]單光子測濕度功能瞄鏡

有效

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• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111175278B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設計）人: 張萬鈞
• 申請（專利權）人: 北京締科新技術研究院（有限合伙）
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N21/01;G01N21/53
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權代理有限公司 11385
• 代理人: 和成

1.一種單光子測濕度功能瞄鏡，其特征在于，包括單光子激光模塊，處理器模塊，存儲顯示模塊；

所述單光子激光模塊包括單光子激光發(fā)射子模塊、單光子激光接收子模塊；

所述處理器模塊包括光學鏡組子模塊、光電解析子模塊、數(shù)據(jù)運算子模塊；

所述存儲顯示模塊包括數(shù)據(jù)存儲子模塊、分化顯示子模塊；

所述光電解析子模塊內設雪崩光電二極管，對接收到的被目標反射的單光子反射光子束進行光電轉換，相關系數(shù)有雪崩光電二極管光電轉換效率累積系數(shù)；

所述光電解析子模塊對所述單光子反射光子束進行解析后所得數(shù)據(jù)：大氣壓對水氣分子影響的修正系數(shù)、濕度對水氣分子影響的修正系數(shù)、空氣密度對水氣分子影響的修正系數(shù)、發(fā)射激光波長修正系數(shù)、散射激光波長修正系數(shù)、測量時間、發(fā)射激光的角頻率、空氣密度修正系數(shù)；

所述數(shù)據(jù)運算子模塊預存測濕度算法包括：

假設一個遠方目標周圍的水氣分子密度是D，發(fā)射激光束的功率是G1，波長是λ1，散射回波光束的功率是G2,散射波長是λ2；

建立密度-頻移方程來計算目標方周圍的水氣分子密度

a、b、c分別是大氣壓對水氣分子影響的修正系數(shù)、濕度對水氣分子影響的修正系數(shù)、空氣密度對水氣分子影響的修正系數(shù)，τ是發(fā)射激光波長修正系數(shù)，μ是散射激光波長修正系數(shù)；x，y，n，分別是單位體積的長寬高，t是測量時間，ΔZ是拉曼頻移，ω是發(fā)射激光的角頻率，θ是空氣密度修正系數(shù)。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種單光子測濕度功能瞄鏡，其特征在于，所述單光子激光模塊中所述單光子激光發(fā)射子模塊用于向目標發(fā)射單光子光子束，進行目標瞄準及目標處環(huán)境濕度測量；

所述單光子激光接收子模塊用于接收被目標反射的單光子反射光子束，并發(fā)送至所述處理器模塊進行處理。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種單光子測濕度功能瞄鏡，其特征在于，所述處理器模塊中：

所述光學鏡組子模塊包括凸透物鏡、處理鏡組、凸透目鏡，按一定順序排列安裝；

所述光電解析子模塊將所述單光子激光接收子模塊接收到的被目標反射的單光子反射光子束進行光電轉換，并解析所述單光子反射光子束攜帶的目標處環(huán)境數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)運算子模塊內設微處理器，預存測濕度算法，利用所述光電解析子模塊解析所得數(shù)據(jù)進行目標處環(huán)境濕度計算。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種單光子測濕度功能瞄鏡，其特征在于，所述光學鏡組子模塊中所述處理鏡組包括多個非線性光學單晶透鏡、分光棱鏡、倒像透鏡處理鏡片；

所述光學鏡組子模塊構建所述單光子測濕度功能瞄鏡的激光發(fā)射、激光接收、目標瞄準共用的單一光學通路。

5.根據(jù)權利要求3所述的一種單光子測濕度功能瞄鏡，其特征在于，所述存儲顯示模塊包括數(shù)據(jù)存儲子模塊、分化顯示子模塊：

所述數(shù)據(jù)存儲子模塊包括數(shù)據(jù)暫存區(qū)、可覆蓋存儲區(qū)、永久存儲區(qū)：所述數(shù)據(jù)暫存區(qū)用于存儲臨時數(shù)據(jù)，每次開啟所述單光子測濕度瞄鏡時清空所有暫存數(shù)據(jù)；

所述可覆蓋存儲區(qū)用于存儲測量數(shù)據(jù)，根據(jù)使用者設定以周或月為單位進行自動覆蓋存儲；

所述永久存儲區(qū)用于存儲瞄鏡既定數(shù)據(jù)及使用者選擇數(shù)據(jù)，所述永久存儲區(qū)內所有數(shù)據(jù)禁止刪除、修改、覆蓋操作。