[发明专利]一种三波长多通道的激光雷达系统

权利要求书

1.一种三波长多通道的激光雷达系统，其特征在于，包括三波长激光发射系统、望远镜接收系统、多通道分光系统、光电转化及高速信号采集系统；

所述三波长激光发射系统由三波长激光器、多通道光束整形系统、激光偏振提纯系统构成，激光器采用脉冲激光器，可单独或同时输出355nm、532nm和1064nm三个波长的激光光束；

所述望远镜接收系统由光束终止系统、望远镜系统、噪声抑制器和准直系统组成；

所述多通道分光系统为多通道米-拉曼-荧光光束分光系统，包括高性能二向色镜、窄带干涉滤光片、反射镜、线偏振片和偏振分光棱镜，实现独立多通道大气回波信号的高精细分光及高效率提取；

所述光电转化及高速信号采集系统，包括多个光电转换探测器、多个通道高速采集系统以及计算机处理系统。

2.根据权利要求1所述的三波长多通道的激光雷达系统，其特征在于，所述多通道分光系统内带宽反射镜将大气回波信号反射，透过第一色镜将长波段和短波段的光谱进行分离，长波段光束集合继续通过第二色镜，第三色镜分别进入对应的探测器，第二色镜将长波段的532nm与607nm,1064nm信号分离，第三色镜将607nm信号和1064nm信号分离，607nm信号经第一滤光片后第一探测器进行光电转换，1064nm信号经第一滤光片后进行第一探测器进行光电转换，经第二色镜反射后的532nm光束，经过第一偏振分光棱镜形成偏振平行和偏振垂直两种不同偏振态的信号后分别进入第一探测器和第二探测器进行光电转换，经第一色镜反射后的短波段信号，再经过第四色镜的折射反射处理后，355nm信号被全反射镜和第二偏振分光棱镜后，形成偏振平行和偏振垂直的两种不同偏振态的信号后分别进入第三探测器和第四探测器进行光电转换。经第四色镜透射后的相对长波信号，经第五色镜分离后，被反射的466nm信号经过第二滤光片之后进入第五探测器进行光电转换，386nm信号经第五色镜透射后通过第三滤光片后进入第六探测器进行光电转换。

3.根据权利要求1所述的三波长多通道的激光雷达系统，其特征在于，所述多通道光束整形系统由扩束器和反射镜构成，实现对输出激光光束的整形优化，降低激光束散角。

4.根据权利要求1所述的三波长多通道的激光雷达系统，其特征在于，所述偏振提纯系统由起偏器和检偏器组成，实现激光器输出激光光束的偏振比，提升偏振通道的探测精度。

5.根据权利要求1所述的三波长多通道的激光雷达系统，其特征在于，所述光束终止系统由遮光器件组成，防止设备环境中的杂散光进入望远镜接收系统，望远镜系统采用但不仅限于卡塞格林发射式结构。

6.根据权利要求1所述的三波长多通道的激光雷达系统，其特征在于，所述噪声抑制器是限制镜望远镜回收信号强度，直接影响雷达信号噪声的高低水平。

7.根据权利要求1所述的三波长多通道的激光雷达系统，其特征在于，所述准直系统由透镜组组成，将经过望远镜汇聚后的光束进行准直处理然后输出至多通道分光系统。

8.根据权利要求1所述的三波长多通道的激光雷达系统，其特征在于，所述光电转换探测器用于接收到最后光束并将光学信号转换成电学信号，经电信号处理系统处置。

9.根据权利要求1所述的三波长多通道的激光雷达系统，其特征在于，所述高速采集系统将电学信号上传至计算机处理系统。

10.根据权利要求1所述的三波长多通道的激光雷达系统，其特征在于，所述计算机处理系统经过计算处理，形成反演效果图，展示探测数据垂直轮廓线。