[實用新型]一種大氣污染探測用激光器發(fā)散角和指向穩(wěn)定性測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220934408.6
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN218584995U
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒慶尊;趙讀亮;張金花;吳虎;趙奎
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽雷紀(jì)光電科技有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 合肥兆信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34161
• 代理人: 孟祥龍

本實用新型公開了一種大氣污染探測用激光器發(fā)散角和指向穩(wěn)定性測量裝置，包括測量儀本體和目標(biāo)物，所述目標(biāo)物上設(shè)置有標(biāo)靶，所述標(biāo)靶和目標(biāo)物之間固定連接，所述測量儀本體包括激光器，所述激光器的輸出端設(shè)置有光路轉(zhuǎn)換裝置，所述光路轉(zhuǎn)換裝置用于調(diào)整激光器的發(fā)射光線角度，所述測量儀本體還包括光學(xué)接收裝置，所述光學(xué)接收裝置用于接收標(biāo)靶的反射光線，所述光學(xué)接收裝置的輸出端設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換裝置。本實用新型具有結(jié)構(gòu)合理、操作較簡單、激光雷達產(chǎn)品使用者易操作的發(fā)散角和指向性的測量方法，另外本發(fā)明裝置可在激光雷達實際使用環(huán)境中測量，涵蓋了激光雷達其他部分對激光器發(fā)射角和指向性的影響，更具有真實性，可參考性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉大氣監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種大氣污染探測用激光器發(fā)散角和指向穩(wěn)定性測量裝置。

背景技術(shù)

大氣污染探測激光雷達作為監(jiān)測空氣質(zhì)量的有力工具被環(huán)保氣象等領(lǐng)域廣泛使用。在激光雷達生產(chǎn)過程中，需要對其每個核心部件(激光器、采集卡、光電探測器、望遠鏡等等)進行相關(guān)指標(biāo)的檢驗，建立核心器件入庫質(zhì)控體系。激光器作為激光雷達光學(xué)發(fā)射部分的核心器件，其能量大小、能量穩(wěn)定性、發(fā)散角、指向性、體積、質(zhì)量等各項指標(biāo)對激光雷達整體性能起到關(guān)鍵性作用，其中激光器的發(fā)射角和指向性直接影響激光雷達探測距離和反演數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此，在激光器入庫前對于此兩項指標(biāo)需要重點檢驗和核查。

目前激光雷達用激光器的發(fā)散角和指向性多采用光束分析儀進行測量，光束質(zhì)量分析儀可測量激光光束的激光能量分布，光斑大小，發(fā)散角大小以及指向性等指標(biāo)，其主要包括能量計探頭和數(shù)據(jù)分析儀，能量計將接收到的光斑分成眾多像素點，并獲取各像素點的光能量，轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)量傳送給數(shù)據(jù)分析儀，數(shù)據(jù)分析儀根據(jù)此數(shù)據(jù)精確計算光斑的大小、形狀以及光斑能量分布，通過測量的光斑大小結(jié)合能量計與待測激光器的距離可推斷出激光光束的發(fā)散角，多次測量激光光斑位置并進行統(tǒng)計，即可得到激光光束的指向性指標(biāo)。其他領(lǐng)域如測距激光雷達領(lǐng)域，專利CN113759350A公開了一種激光雷達調(diào)試裝置及調(diào)試方法，其主要過程是先利用透鏡組對待測激光器進行準(zhǔn)直，將準(zhǔn)直后的激光束投射到測試板上，并用拍攝器對光斑進行拍攝，然后輸出結(jié)果。通信領(lǐng)域用激光器專利CN202010609595.6公開了一種激光器發(fā)散角測量系統(tǒng)及測量方法，系統(tǒng)包括待測激光器單元、列探測器、測試探針等，該系統(tǒng)可對多個激光器進行發(fā)散角進行測量。

專利CN113759350A和專利CN202010609595.6對測距激光雷達和通信領(lǐng)域用激光器的發(fā)散角的測試裝置和方法進行了詳細闡述，但兩件專利側(cè)重描述的是對半導(dǎo)體激光器的測量，半導(dǎo)體激光器體積小，重量輕，可批量靈活測試，激光雷達用激光器多為固體激光器，輸出能量從百uJ到數(shù)十mJ不等，且體積較大，輸出光斑在10mm左右，上述2種裝置均不能完成該類激光器發(fā)散角和指向性的測試，另外，上述2種裝置在測試激光器發(fā)散角過程中，均需要多個能量計作為支撐，測試成本較高。

激光雷達用激光器發(fā)散角和指向性測量的主流方式采用光束質(zhì)量分析儀，雖然測試精度較高，但其也具有以下諸多確定：價格昂貴，操作專業(yè)復(fù)雜，且配套的能量探頭輸入需要精確調(diào)節(jié)，否則會損傷儀器，這些無疑給使用者增加了成本和難度。

實用新型內(nèi)容

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為：

一種大氣污染探測用激光器發(fā)散角和指向穩(wěn)定性測量裝置，包括測量儀本體和目標(biāo)物，所述目標(biāo)物上設(shè)置有標(biāo)靶，所述標(biāo)靶和目標(biāo)物之間固定連接，所述測量儀本體包括激光器，所述激光器的輸出端設(shè)置有光路轉(zhuǎn)換裝置，所述光路轉(zhuǎn)換裝置用于調(diào)整激光器的發(fā)射光線角度，所述測量儀本體還包括光學(xué)接收裝置，所述光學(xué)接收裝置用于接收標(biāo)靶的反射光線，所述光學(xué)接收裝置的輸出端設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換裝置，所述光電轉(zhuǎn)換裝置的輸出端設(shè)置有采集顯示裝置，所述測量儀本體還包括攝像裝置，所述攝像裝置用于觀測標(biāo)靶上的光點，且攝像裝置的輸出端與采集顯示裝置相連接。

進一步的，所述測量儀本體的底部設(shè)置有連接座，所述連接座和測量儀本體之間固定連接，所述連接座的底部設(shè)置有高度調(diào)節(jié)桿，所述高度調(diào)節(jié)桿和連接座之間通過插接方式進行連接。