[实用新型]激光云高实时遥感装置

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及激光遥感与电子学领域，尤其涉及一种激光云高实时遥感装置。

[背景技术]

激光云高实时遥感装置是基于米散射激光雷达的工作原理进行云的遥感。由激光器向天空发射脉冲激光，这个脉冲光被大气气溶胶和云散射。被云散射的回波强度远大于气溶胶的散射回波，因此很容易被识别。通过测定光束从发射到返回的时间t，由c/2t实时计算出云的高度(c为光速)，其结果存储在多道计数单元的数据存储区。如果为薄层云，部分脉冲激光可穿过云层，则可测到云厚或多层云结构。

目前市场上的云高计基于激光测距原理，均采用半导体激光管作为光源，脉冲供电产生脉冲光，波段在近红外范围。发射和接收采用两个独立的光学系统。测量范围在8公里以下，尤其在白天的最大探测距离只能达到1公里左右。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、探测范围大、全天候自动记录云高的激光云高实时遥感装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种激光云高实时遥感装置，包括激光扩束发射光学系统、云散射光接收光学系统、激光二极管泵浦全固体脉冲激光器、探测器、多道计数单元和自动控制仪；激光二极管泵浦全固体脉冲激光器前端装有激光扩束发射光学系统，自动控制仪通过控制线分别与脉冲激光器和多道计数单元连接，用于控制脉冲激光器与多道计数单元的逻辑运行；激光二极管泵浦全固体脉冲激光器的同步输出端与多道计数单元连接；云散射光接收光学系统的输出端连接到探测器；探测器与多道计数单元连接。

作为优选，激光扩束发射光学系统包括扩束器和透镜组，透镜组置于扩束器前端，扩束器置于激光二极管泵浦全固体脉冲激光器的激光发射端。

作为优选，云散射光接收光学系统包括接收望远镜、第一反射镜、第二反射镜、准直透镜和滤光片。

作为优选，第一反射镜处于透镜组光轴位置，反射镜中心有通孔，反射镜的反射面镀有反光膜。

作为优选，自动控制仪包括云高实时遥感装置的工作逻辑控制模块和温度控制模块；其中温度控制模块包括半导体致冷组件。

作为优选，透镜组既是激光扩束发射光学系统的物镜也是接收望远镜的主镜，其构成了激光发射光路与接收光路的同轴结构；所述透镜组镀有532nm波长的增透膜。

作为优选，激光二极管泵浦全固体脉冲激光器的输出波长为532nm。

本实用新型的有益效果是，依据米散射激光雷达探测原理，通过测定光束从发射到返回的时间t，由c/2t实时计算出云的高度(c为光速)，其结果存储在多道计数单元的数据存储区。如果为薄层云，部分脉冲激光可穿过云层，则可测到云厚或多层云结构。云层识别范围大，其探测范围为0-18km；其发射光学系统与接收光学系统采用同轴结构，结构紧凑，便于携带和安装，全天候自动化运转，抗恶劣环境能力强。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型激光云高实时遥感装置实施例的结构示意图。

图2本实用新型激光云高实时遥感装置实施例的外形图。

图1中，1-透镜组，2-第二反射镜，3-小孔光栏，4-准直透镜，5-窄带滤光片，6-聚焦透镜，7-探测器，8-多道计数单元，9-自动控制仪，10-脉冲激光器，11-扩束器，12-第一反射镜，13-发射的光束，14-回波信号。

[具体实施方式]

图1是一种激光云高实时遥感装置，包括激光扩束发射光学系统、云散射光接收光学系统、波长为532nm的二极管激光泵浦Nd:YAG倍频脉冲激光器(以下简称为脉冲激光器10)、探测器7、多道计数单元8和自动控制仪9；在脉冲激光器10前端装有激光扩束发射光学系统，自动控制仪9通过控制线分别与脉冲激光器10和多道计数单元8连接，用于控制脉冲激光器10与多道计数单元8的逻辑运行；脉冲激光器10的同步输出端与多道计数单元8连接；云散射光接收光学系统的输出端连接到探测器7；探测器7与多道计数单元8连接。

激光扩束发射光学系统包括扩束器和透镜组，透镜组1置于扩束器11的前端，扩束器11置于脉冲激光器10的激光发射端。

云散射光接收光学系统包括接收望远镜、第一反射镜12、第二反射镜2、准直透镜4和窄带滤光片5。其中，第一反射镜12处于透镜组1的光轴位置，第一反射镜12的中心有通孔，反射面镀有反光膜。第二反射镜2的反射面也镀有反光膜。