[发明专利]激光前向散射云滴谱探测系统

摘要

本发明提出的一种激光前向散射云滴谱探测系统，将作为发射源的激光器和激光聚焦光学系统安装在探头的同一臂内，光电探测器和散射光收集光学系统安装在探头的另一臂内，信号放大电路安装于两臂探头之间的基体内，聚焦光学系统在焦点附件形成粒子散射区，该散射区位于两臂中心，散射信号经过成像透镜汇聚至分束棱镜，分束棱镜按比例将散射信号引导至两个相互垂直放置的光电探测器中进行对比探测，一个光电探测器的信号强度确定粒子大小，另一个探测器的信号强度确定散射区面积，由此计算得出的大气中的云滴谱及云滴数浓度和含水量数据。本发明利用空气中的微小粒子对激光的米氏散射效应，通过对空间采样区内散射信号进行探测可以确定云滴的参数。

主权项

一种激光前向散射云滴谱探测系统，包括，分为两臂的激光前向散射云滴谱探头(22、23)和置于箱体(20)内的信号处理及控制系统(21)、聚焦光学系统和散射光收集系统，其特征在于，作为发射源的激光器(2)和激光聚焦光学系统安装在同一臂的探头(22)内，光电探测器(15)通过散射光收集光学系统安装在另一臂探头(22)内，信号放大电路(16)安装于两臂探头基体之间，聚焦光学系统在焦点附近形成粒子散射探测区(11)，该散射区位于两臂(22)(23)中心，散射信号经过分束棱镜按(14)比例到达两个光电探测器(15)，一个光电探测器的信号强度确定粒子大小，另一个探测器的信号强度确定散射区面积，成像透镜(13)将散射光汇聚于分束棱镜(14)，被引导到两个相互垂直放置的探测器中进行对比探测，光信号脉冲经信号放大电路(16)后耦合到信号处理及控制系统(21)中进行处理，输出值经传输电缆送入计算机系统(18)，对数据作进一步的数据采集、滤波处理计算、数据综合、反演、显示及储存操作，计算得出的大气中的云滴谱及云滴数浓度和含水量数据。