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公开(公告)号：CN117890887A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202311850843.6
申请日：2023-12-29
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
摘要： 保持法布里‑珀罗干涉仪中心波长稳定的系统及方法，系统包括激光器、激光接收器、待调谐的法布里‑珀罗干涉仪、第一信号探测单元、第二信号探测单元、气压动态稳定组件；激光器产生设定波长的光束作为基频光，激光接收器用于接收后向散射光；气压动态稳定组件获取第一信号探测单元和第二探测单元的信号，将法布里‑珀罗干涉仪动态稳定在第一气压值处，第一气压值为后向散射光对应的大气回波信号强度最大值时的气压值。本申请通过获得所述后向散射光对应的回波信号强度最大值时的气压值，法布里‑珀罗干涉仪维持在该第一气压值时，峰值透过率是稳定的，即峰值透过率对应的波长就是中心波长也是稳定的，奠定与激光波长动态匹配的一个基础。
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公开(公告)号：CN109283550B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN201811405670.6
申请日：2018-11-23
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
IPC分类号： G01S17/95
摘要： 本发明提供一种全固态全天时水汽扫描探测激光雷达系统及探测方法，该系统包括：激光发射模块，用于发出三种波长的激光；信号接收模块，用于接收水汽通道、氮气通道、532nm以及1064nm四个通道的回波信号；光电探测及数据采集模块，用于分别探测并记录水汽拉曼回波信号、氮气拉曼回波信号、532nm回波信号和1064nm回波信号；反演模块，用于对回波信号进行反演。本发明采用全固态激光器实现了野外全天时的水汽Raman信号的测量，在缩小了系统体积的同时，优化了收发系统结构，有效的抑制了背景噪声，提高了性噪比，弥补了全固态激光器能量低回波信号弱的缺点，最终实现了户外可以移动的全天候测量水汽激光雷达系统。
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公开(公告)号：CN109100708A
公开(公告)日：2018-12-28
申请号：CN201811121431.8
申请日：2018-09-26
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
IPC分类号： G01S7/497
摘要： 本发明提供一种双波长测水汽激光雷达标定装置和标定方法，该装置包括：两台分时交替向大气中发射激光脉冲的激光器，分时接收两个激光脉冲激发的大气弹性散射回波信号、氮气分子和水汽分子的拉曼散射回波信号的卡塞格林望远镜，对卡塞格林望远镜接收的回波信号经过准直的准直目镜，对经过准直的回波信号进行分开、滤光和会聚的后继光路，对从后继光路出来的回波信号进行探测的光电倍增管，对光电倍增管输出的电信号量化、采集的数据采集器。与对比法和标准灯法相比，本方法能更真实、准确地对水汽拉曼激光雷达进行标定，理论标定误差小于6％；本方法可以在水汽混合比的测量间隙快速完成水汽Raman激光雷达的自标定，适合变化。
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公开(公告)号：CN115586513A
公开(公告)日：2023-01-10
申请号：CN202211222367.9
申请日：2022-10-08
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
摘要： 一种可自动标定增益系数的偏振激光雷达系统及方法，系统包括依次设置的激光发射单元、接收大气的后向散射信号的激光接收单元、将光信号转换成电信号的光束处理单元、将电信号进行处理的控制处理单元，其特征在于，系统还包括设置在激光接收单元与光束处理单元之间的光束调节单元，光束调节单元包括依次设置的用于对信号旋转偏振态的半波片，偏振分光棱镜，半波片下方设置有移动平台，移动平台在第一驱动的作用下在垂直光路的方向上来回移动。该发明中标定过程可定时进行，自动化无需人值守操作；可替换性高，便于更新维修；此方法可在不同结构的偏振激光雷达系统上使用；利用半波片采用+45°标定方法进行标定，标定精度高，适用性强。
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公开(公告)号：CN109375190B
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN201811588788.7
申请日：2018-12-25
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
摘要： 一种同时测量大气多种成分的频率梳激光雷达检测方法及系统，该方法包括以下步骤：S1、种子激光器发出种子光，经过相应的频率梳激光器后，发出多个光谱频率，再经反射镜发射到大气中；S2、采用望远镜收集激光与大气相互作用后产生的回波信号，回波信号依次通过相应的分束镜分出不同频率的信号；S3、不同频率的信号经过相应的滤波器后发射到相应的探测器中；S4、探测器把探测到的光信号转化为电信号，然后通过数据采集单元采集，采集到的数据存储到数据处理单元内。该发明通过引入频率梳激光器，并在传统差分吸收激光雷达反演技术的基础上，发展出同时测量多种大气成分的反演算法，有非常大的理论与应用价值。
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公开(公告)号：CN117907985A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202311867218.2
申请日：2023-12-28
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
摘要： 本发明属于激光雷达测量数据处理领域，特别涉及激光雷达的几何因子校正方法及装置。所述校正方法包括以下步骤：测量激光雷达中的望远镜俯仰方向为水平方向且有遮挡时的第一回波信号，根据回波信号与几何因子的关系计算得到望远镜遮挡状态下望远镜接收的几何因子；调整望远镜俯仰方向为垂直状态，保持遮挡，测量在垂直状态且有遮挡下的第二回波信号，通过所述几何因子对所述第二回波信号进行校正；去除遮光装置，再次测量，得到垂直且未遮挡状态下的第三回波信号；结合第三回波信号和校正后的第二回波信号校正所述几何因子。本申请可以有效解决激光雷达水平方向观测做几何因子时，望远镜接收视场存在部分遮挡问题。
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公开(公告)号：CN109343080B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN201811553037.1
申请日：2018-12-19
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
摘要： 一种采用外差技术的拉曼激光雷达探测水汽的方法及雷达系统，该拉曼激光雷达包括光源模块、发射模块、接收模块、探测模块、数据采集模块、控制模块，该方法包括以下步骤：S1、光源模块输出一束发射模块需要的脉冲光束，通过拉曼技术和声光调制技术产生表征水汽拉曼信号和氮气拉曼信号的本振信号；S2、发射模块发射脉冲光束到大气中；S3、带有大气信息的水汽拉曼信号和氮气拉曼信号和相应的本振信号通过使用外差技术获得相应的光信号，该光信号发射到相应的探测器上；S4、系统中的数据采集模块采集所有的探测器上的电信号，然后发送到控制模块中进行数据分析。本发明通过外差技术、声光调制技术、拉曼技术三者结合，能有效探测拉曼的弱回波信号。
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公开(公告)号：CN115657063A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211223668.3
申请日：2022-10-08
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
摘要： 本发明属于激光雷达的技术领域，尤其涉及一种基于CCD的自动准直和盲区探测的激光雷达系统及方法。系统包括光束接收单元，所述光束接收单元包括望远镜，设置在望远镜内部的半反射镜、所述望远镜侧面设置有CCD，所述半反射镜的中心与望远镜光轴一致，且可将光束反射到CCD上。该发明的优点在于：CCD实现两个功能：一是对激光雷达的盲区探测；探测信号可与激光雷达系统探测信号进行信号高度拼接，实现激光雷达系统无盲区信号探测。二是实现激光雷达的自动准直功能；依据光斑自动准直方法，CCD可以判断光斑成像位置，从而为调整准直提供依据。CCD通过望远镜中的半反射镜扩大探测角度，可以实现更低高度的大气探测和在激光光轴在大角度偏转下的有效探测。
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公开(公告)号：CN112505660A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011354614.1
申请日：2020-11-26
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
摘要： 本发明公开了一种用于水汽差分吸收激光雷达的光纤激光装置及使用方法，装置包括依次设置的第一DFB光纤激光器和第二DFB光纤激光器，作为种子激光光源；脉冲调制模块，将种子激光光源输出的连续光调制成设定重复频率的脉冲激光；掺杂光纤放大器，用于将脉冲调制模块输出的脉冲激光进行放大；倍频模块，将放大后的脉冲激光进行倍频。本发明利用两个DFB光纤激光器作为种子激光并分时输出，然后用脉冲调制模块将DFB光纤激光器输出的连续种子光调制成脉冲光，脉冲光经过掺杂光纤放大后倍频，获得脉冲能量几十uJ的双波长单纵模激光输出，满足水汽差分吸收激光雷达的应用需求。
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公开(公告)号：CN109375190A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811588788.7
申请日：2018-12-25
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
摘要： 一种同时测量大气多种成分的频率梳激光雷达检测方法及系统，该方法包括以下步骤：S1、种子激光器发出种子光，经过相应的频率梳激光器后，发出多个光谱频率，再经反射镜发射到大气中；S2、采用望远镜收集激光与大气相互作用后产生的回波信号，回波信号依次通过相应的分束镜分出不同频率的信号；S3、不同频率的信号经过相应的滤波器后发射到相应的探测器中；S4、探测器把探测到的光信号转化为电信号，然后通过数据采集单元采集，采集到的数据存储到数据处理单元内。该发明通过引入频率梳激光器，并在传统差分吸收激光雷达反演技术的基础上，发展出同时测量多种大气成分的反演算法，有非常大的理论与应用价值。
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