[发明专利]远程光谱分析设备及相关的远程光谱分析方法

权利要求书

1.一种LIDAR型远程光谱分析设备(10)，包括：

生成模块(12)，所述生成模块用于生成发射信号；

发射模块(14)，所述发射模块用于向目标材料发送所述发射信号；

接收模块(15)，所述接收模块用于接收由所述目标材料反射的对应于所述发射信号的响应信号；

后处理模块(16)，所述后处理模块用于对参考信号和所述响应信号进行后处理以确定所述目标材料的成分；

所述设备(10)的特征在于，所述生成模块(12)包括：

至少两个激光源(20A、20B)，每个激光源(20A、20B)能够生成预定波长(λ_A、λ_B)的激光信号，每个激光源生成的激光信号的预定波长不同；

上行混频器(31)，所述上行混频器能够混合由至少两个激光源(20A、20B)生成的激光信号以形成第一复合信号；

第一调制器(41)，所述第一调制器能够将来自上行混频器的所述第一复合信号调制到第一调制频率(F₁)；

第二调制器(42)，所述第二调制器能够以不同于所述第一调制频率(F₁)的第二调制频率(F₂)调制来自上行混频器的所述第一复合信号；以及

下行混频器(48)，所述下行混频器能够混合由所述第一调制器(41)调制的具有第一调制频率的第一复合信号和由所述第二调制器(42)调制的具有第二调制频率的第一复合信号以形成第二复合信号；

所述生成模块(12)进一步包括第一分离器和第二分离器(32、49)，所述第一分离器用于对来自上行混频器的所述第一复合信号进行分离，以分别进行第一调制器和第二调制器的调制，所述第二分离器用于对来自下行混频器的所述第二复合信号进行分离，以形成用于所述后处理模块(16)的参考信号和用于发射模块的发射信号。

2.根据权利要求1所述的设备(10)，其中，所述后处理模块(16)包括主滤波器(51)，所述主滤波器能够从所接收到的响应信号中提取对应于每个激光源生成的不同预定波长(λ_A、λ_B)的基本信号。

3.根据权利要求1所述的设备(10)，其中，所述后处理模块(16)进一步包括附加滤波器(52)，所述附加滤波器能够从所述参考信号中提取对应于每个激光源生成的不同预定波长(λ_A、λ_B)的基本信号。

4.根据权利要求1所述的设备(10)，其中，所述第一调制频率(F₁)是基于所述目标材料的物理特性来选择的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(10)，其中，所述预定波长(λ_A、λ_B)是基于所述目标材料的物理特性来选择的。

6.一种采用权利要求1-5任一项所述的LIDAR型远程光谱分析设备(10)的远程光谱分析方法，包括以下步骤：

生成发射信号；

向目标材料发送所述发射信号；

接收由所述目标材料反射的对应于所述发射信号的响应信号；

分析参考信号和所述响应信号以确定所述目标材料的成分；

所述方法的特征在于，所述生成发射信号的步骤包括以下子步骤：

以不同的预定波长(λ_A、λ_B)生成至少两个激光信号；

混合所生成的至少两个激光信号以形成第一复合信号；

分离第一复合信号，并以第一调制频率(F₁)调制所述第一复合信号，以第二调制频率(F₂)调制所述第一复合信号；以及

混合分别以所述第一调制频率和所述第二调制频率调制后的第一复合信号以形成第二复合信号；分离所述第二复合信号以形成参考信号和发射信号。