[实用新型]一种具有防太阳直射功能的激光测云仪光学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有防太阳直射功能的激光测云仪光学系统。

背景技术

激光测云仪(laser ceilometer)是利用激光技术测量云底高度的一种主动式大气遥感设备，一般由激光发射系统、接收系统、光电转换系统、数据处理显示系统和控制系统等组成。探测方式分为垂直探测和扫描探测两种，探测原理是:激光器对准云底发射脉冲光束，接收来自云滴对激光产生的后向散射光；根据从发射激光脉冲到接收到回波信号的时间和激光束的仰角，算出云底高度。如果激光光束穿透云层后能量尚未衰减殆尽，再遇到第二层甚至第三层云时，仍可测到云滴的后向散射光信号，从而测得云的层次和厚度。总的来说，激光测云仪是根据激光测距原理，发射器发射激光脉冲到大气中，接收器接收云层和大气的后向散射信号，经反演运算而判断云层并计算云底高度值及穿透厚度等。激光测云仪光学系统设计的合理性直接决定了测云仪的测量能力和工作性能，是测云仪的核心部件之一。

目前，国内外此类设备一般不具备防太阳直射功能，而激光测云仪正常工作时通常窗口垂直朝向天空摆放，在低纬度地区夏季的一段时间内太阳会垂直入射激光测云仪窗口，太阳光垂直入射后通过透镜聚焦在透镜焦点处，而发射器和接收器正分别位于发射透镜和接收透镜的焦点位置，太阳光聚焦在接收器和发射器处会产生强热量而烧坏接收和发射部件。目前，激光测云仪在低纬度地区安装使用时，一般靠人工在太阳直射季节里手动调整激光测云仪俯仰角使测云仪窗口微微背离太阳直射方向而避免太阳直射。但手动调整俯仰角度会给使用者带来麻烦，并存在漏操作而被烧坏的风险。另外，在舰载安装使用时，设备长期处于移动状态，所处纬度不确定，且随着舰船的倾斜和摇摆太阳直射随时都有可能发生，仅靠人工手动调整不能有效避免太阳直射的发生，所以舰载使用激光测云仪必须具备防太阳直射功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有防太阳直射功能的激光测云仪光学系统，以解决现有激光测云仪无法有效避免太阳直射的问题。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种具有防太阳直射功能的激光测云仪光学系统，包括发射器、接收器及与其相对应的发射透镜和接收透镜，所述发射透镜和发射器之间及接收透镜和接收器之间分别放置有用于防太阳辐射的滤光片。

所述滤光片上设有镀膜层，该镀膜层包括激光工作波段的增透膜及太阳辐射能量集中波段的反射膜；该滤光片在激光工作波段的中心波长为909+1nm，该波段内最大透过率Tmax大于90％，900nm～918nm的波谱通过率大于85％；透过率大于50％的波谱范围宽度小于30nm，950nm处的波谱通过率小于0.5％,970nm处的波谱通过率小于0.3％；300nm～850nm的波谱通过率小于1％，980nm～1100nm的波谱通过率小于5％，1100nm～1800nm的波谱通过率小于10％。

本实用新型具有防太阳直射功能的激光测云仪光学系统通过在发射透镜和发射器之间及接收透镜和接收器之间分别放置用于防太阳辐射的滤光片实现激光测云仪防太阳直射功能，从而可有效避免太阳直射时太阳光通过透镜聚焦而烧坏设备的发射和接收部件。此方法简单易行，安全可靠，尤其对于低纬度地区及舰载使用时具有很高的实用价值和深厚的经济意义。

附图说明

图1为本实用新型激光测云仪防太阳直射装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

如图1所示为本实用新型具有防太阳直射功能的激光测云仪光学系统实施例的结构示意图，由图可知，该装置包括发射器1、接收器2及与其相对应的发射透镜3和接收透镜4，发射透镜和发射器之间及接收透镜和接收器之间分别放置有用于防太阳辐射的滤光片5和6。