[发明专利]一种多视场偏振激光雷达探测系统及探测冰云的方法

摘要

本发明公开了一种多视场偏振激光雷达探测系统及探测冰云的方法，其中，多视场偏振激光雷达探测系统包括发射模块、接收模块和主控模块。发射模块包括激光器、扩束镜、第一反射镜；接收模块包括望远镜、第二反射镜、电动小孔、凸透镜、滤光片、偏振片、衰减片、偏振分束器、第一至第二光电探测器、信号采集模块；所述激光器、电动小孔、信号采集模块分别与主控模块连接，第一光电探测器、第二光电探测器分别与信号采集模块连接。该探测方法利用激光器产生532nm波长的激光辐射，通过两个光学接收通道：平行探测通道、垂直探测通道，分别探测平行、垂直偏振光，通过两个探测通道计算退偏比，利用退偏比和T‑Matrix方法计算云粒子的冰水含量和有效粒子半径。

主权项

1.一种多视场偏振激光雷达探测系统，其特征在于，包括发射模块、接收模块和主控模块，其中：所述发射模块包括激光器、扩束镜和第一反射镜，所述激光器发出的激光依次通过所述扩束镜和第一反射镜发射到大气中；所述接收模块包括望远镜、第二反射镜、电动小孔、凸透镜、滤光片、偏振片、衰减片、偏振分束器、第一至第二光电探测器和信号采集模块；所述望远镜接收大气中云粒子的后向散射光，后向散射光依次经过第二反射镜、电动小孔、凸透镜变换为平行光，平行光依次经过滤光片、偏振片、衰减片后经过偏振分束器，偏振分束器输出的两路光信号分别输入第一光电探测器、第二光电探测器，信号采集模块分别对第一光电探测器、第二光电探测器的输出进行光子计数；所述主控模块分别与激光器、电动小孔、信号采集模块连接，以控制激光器发射激光、通过调节电动小孔的孔径变换激光雷达的视场角、根据接收信号采集模块的计数结果计算冰水含量以及不同视场角下的退偏比、比对不同视场角下的退偏比变化趋势与不同横纵比下六角椭球形粒子的退偏比随积分角度的变化趋势得到云粒子的横纵比、比对不同视场角下的退偏比变化趋势与不同等效粒径六角椭球形粒子的退偏比随积分角度的变化趋势得到云粒子的等效粒径。