[发明专利]一种大气细粒子时空分布拉曼米散射激光雷达测量装置

权利要求书

1.一种大气细粒子时空分布拉曼米散射激光雷达测量装置，其特征在于包括：大气细粒子探测光源（1）、多波长共轴发射望远镜（2）、第一反射镜（3）、第二反射镜（4）、激光雷达接收光学系统（5）、多通道后继光学系统（6）、激光雷达底座（7）、计算机（9）和瞬态记录仪（10）；所述大气细粒子探测光源（1）和多波长共轴发射望远镜（2）搭载在激光雷达接收光学系统（5）上，随激光雷达接收光学系统（5）一起转动，所述大气细粒子探测光源（1）的探测光中心波长为532nm和355nm，两波长探测光的光轴同轴，均被多波长共轴发射望远镜（2）进行准直扩束，扩束后两探测光束的发射角均被压缩至0.4mrad，被准直扩束后的532nm波长探测光和355nm波长探测光的具有较好的同轴性，两探测光的偏离角小于0.1mrad；所述多波长共轴发射望远镜（2）能同时对多个波长进行准直扩减少不同波长的色差，其在紫外光355nm波长和可见光532nm波长具有大于85%的透过率；多波长共轴发射望远镜（2）入瞳直径5mm，出瞳直径30mm，扩束倍数为10倍；所述第二反射镜（4）位于激光雷达接收光学系统（5）光轴上，中心波长为532nm和355nm探测光经第二反射镜（4）后沿激光雷达接收光学系统（5）光轴发射到大气中；所述激光雷达接收光学系统（5）安装在激光雷达底座（7）上，能够实现任意俯仰角度调整，激光雷达接收光学系统（5）探测口径200mm，系统焦距为2000mm，F数为F/10，遮挡区域比为18%，激光雷达接收光学系统（5）镀高反射介质膜，对532nm波长的可见光反射率大于98%，对355nm波长和387nm波长的紫外光反射率大于95%，激光雷达接收光学系统（5）对探测光的总透过率优于70%；所述多通道后继光学系统（6）安装在激光雷达接收光学系统（5）后端，二者光轴重合；所述计算机（9）自动控制系统各部件工作，计算机（9）分别与激光器电源（8）和瞬态记录仪（10）链接，实时监控大气细粒子探测光源（1）、激光器电源（8）和瞬态记录仪（10）的工作状态，如果监测系统各部件工作状态正常，计算机（9）首先给信号激光器电源（8）和瞬态记录仪（10）发送工作信号指令，两部件进入预工作状态，同时向计算机（9）返回信号；激光器电源（8）完成对自身和大气细粒子探测光源（1）自检和预热后，发射激光脉冲开始工作，并向瞬态记录仪（10）发送同步信号，瞬态记录仪（10）开始进行数据采集，并向计算机（9）发送其工作状态的信号，计算机（9）开始采集计数和计时，瞬态记录仪（10）同步从387nm探测器（27）、355nm探测器（31）、532nm-P探测器（35）和532nm-S探测器（39）进行数据采集，并将实际采集脉冲数实时传送给计算机（9），计算机（9）根据瞬态记录仪（10）反馈的实际采集脉冲数进行计时，计时脉冲数结束后，计算机（9）向激光器电源（8）和瞬态记录仪（10）发送工作信号指令发送停止工作命令，计算机（9）对采集数据存储和数据反演工作。

2.根据权利要求1所述的一种大气细粒子时空分布拉曼米散射激光雷达测量装置，其特征在于：所述的多波长共轴发射望远镜（2）由K9负透镜（12）、氟化钡正透镜（13）、K9正透镜（14）、氟化钡负透镜（15）和K9负透镜（16）组成，所述K9负透镜（12）前面和后面的曲率半径分别为-9.12mm和-13.2mm，氟化钡正透镜（13）前面和后面曲率半径分别为45mm和25mm，K9负透镜（12）与氟化钡正透镜（13）组成第一胶合镜，置于入瞳法兰（19）中，由压圈（20）固定后，与入瞳法兰（19）沿多波长共轴发射望远镜（2）光轴进行前后移动，便于进行调节；K9正透镜（14）、氟化钡负透镜（15）和K9负透镜（16）组成第二胶合镜，放置在多波长共轴发射望远镜（2）的输出端由压圈（17）固定；所述K9正透镜（14）的前面和后面曲率半径分别为145mm和95mm，K9正透镜（14）前面和后面的曲率半径分别为145mm和95mm，氟化钡负透镜（15）的前面和后面的曲率半径为-78.6mm和-98mm，K9负透镜（16）前面和后面曲率半径分别为51mm和95.8mm；多波长共轴发射望远镜（2）长150mm，氟化钡正透镜（13）后面与K9正透镜（14）前面距离在120-130mm之间。