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公开(公告)号：CN111256870B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202010068870.8
申请日：2020-01-21
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院 , 安徽省生态环境厅
IPC分类号： G01K11/3206 , G01K11/324 , G01S17/95 , G01S7/481
摘要： 本发明公开了一种基于纯转动拉曼谱线全提取的测温激光雷达系统及探测方法，系统包括激光发射单元、后继光学接收单元和信号采集与控制单元。激光发射单元由高重频半导体激光器和扩束镜组成。工控机控制激光器出光，激光经扩束镜扩束后经过三片反射镜反射后穿透窗口玻璃后发射到大气中，激光束与N2分子产生的转动拉曼分离谱线的后向散射光经过大气衰减后由后继光路接收单元接收，并由信号采集与控制单元进行数据采集和存储。本发明通过双光栅光谱、宽带滤光片组合，采用线阵光电倍增管接收，实现了N2分子谱线的全提取，有利于实现不同纯转动拉曼谱线的最优组合，实现温度廓线高精度测量。
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公开(公告)号：CN111256870A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010068870.8
申请日：2020-01-21
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院 , 安徽省生态环境厅
摘要： 本发明公开了一种基于纯转动拉曼谱线全提取的测温激光雷达系统及探测方法，系统包括激光发射单元、后继光学接收单元和信号采集与控制单元。激光发射单元由高重频半导体激光器和扩束镜组成。工控机控制激光器出光，激光经扩束镜扩束后经过三片反射镜反射后穿透窗口玻璃后发射到大气中，激光束与N2分子产生的转动拉曼分离谱线的后向散射光经过大气衰减后由后继光路接收单元接收，并由信号采集与控制单元进行数据采集和存储。本发明通过双光栅光谱、宽带滤光片组合，采用线阵光电倍增管接收，实现了N2分子谱线的全提取，有利于实现不同纯转动拉曼谱线的最优组合，实现温度廓线高精度测量。
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公开(公告)号：CN112711393A
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN202011633701.0
申请日：2020-12-31
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
IPC分类号： G06F7/498 , G11C7/10 , G11C11/413
摘要： 本发明公开了一种基于FPGA的实时多通道累加方法，包括如下步骤：(1)根据A/D转换芯片或者高速计数器输出的高速数据序列数据速率fHdata与静态高速存储器SRAM的读写速率fSRAM，将所述高速数据序列，转换成N路低速数据序列；(2)对所述N路低速数据序列中的每个低速数据序列分别进行实时多通道累加，其中，所述每个低速数据序列的累加采用并行方式进行；(3)在所述N路低速数据序列的每个低速数据序列完成一定累加次数的多轮实时多通道累加之后，将存储在所述静态高速存储器SRAM中的累加结果读取出去，以供后续流程对数据进行处理。本发明能适应各种采样速率的数据序列和各种读写速率的静态高速存储器SRAM；实时硬件累加无通道死时间，能够自动适应各种频率的触发信号。
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公开(公告)号：CN104898109A
公开(公告)日：2015-09-09
申请号：CN201510260637.9
申请日：2015-05-20
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
CPC分类号： Y02A90/19 , G01S7/4812 , G01S17/95
摘要： 本发明公开了一种结构紧凑型收发一体式云信息测量系统，包括激光发射装置、后继光学接收装置和光子信号采集装置，由云信息测量系统工控机控制半导体激光器输出1064nm激光，激光经凹面镜后穿过45度放置的中间开孔的平面反射镜，穿透消色差透镜组，并经过密封窗镜传导至大气中，其中凹面镜和消色差透镜组组成一套扩束准直装置，激光束与大气气溶胶、云、气体分子相互作用后产生的后向散射光由同一组消色差透镜组接收，经平面反射镜反射后汇聚于小孔光阑内，被凸面镜准直并经由窄带滤光片滤除白噪声的干扰后，到达雪崩二极管，雪崩二极管输出的电信号经连接线输出至光子计数采集器，光子计数器采集的回波信号由网线传输至主机内。
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公开(公告)号：CN103868836A
公开(公告)日：2014-06-18
申请号：CN201410134780.9
申请日：2014-04-03
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
CPC分类号： Y02A90/19
摘要： 一种同时测量大气颗粒物后向散射系数和臭氧浓度廓线的方法，双波长差分吸收激光雷达同时接收臭氧不同吸收截面上的On、Off双波长后向散射回波信号，对采集到的On、Off双波长后向散射回波信号进行扣背景、距离平方修正、滤波等预处理后，假设臭氧浓度初值，大气分子模式为美国标准大气模式，利用修正后的Off波长的回波信号反演Off波长的后向散射系数，根据波长转换关系得到On波长的后向散射系数，结合On波长的后向散射回波信号反演出臭氧浓度，若反演得到的臭氧浓度与臭氧浓度初值相差大于预设值，则将以上过程循环迭代，直到达到预设值为止，最后可以同时得到颗粒物后向散射系数和臭氧浓度。本发明有效减小气溶胶的干扰，提高臭氧测量精度。
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公开(公告)号：CN111089650B
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN201911352705.9
申请日：2019-12-25
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院 , 安徽大学
摘要： 本发明公开了一种日盲区高分辨率低色散光栅光谱仪，包括小孔光阑、凹面反射镜和平面光栅等。日盲区探测信号通过小孔光阑后，进行准直扩束、通过控制调整平面衍射光栅和聚焦镜的位置及角度来实现日盲区波段光信号的高精度提取。本发明不仅结构简单，而且易于调节，可在‑30℃至70℃的高低温环境下，车载机载等振动条件下，高分辨率低色散稳定工作，可以满足激光雷达等遥测设备在日盲区的高效率高分辨率的探测需求。
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公开(公告)号：CN111089650A
公开(公告)日：2020-05-01
申请号：CN201911352705.9
申请日：2019-12-25
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院 , 安徽大学
摘要： 本发明公开了一种日盲区高分辨率低色散光栅光谱仪，包括小孔光阑、凹面反射镜和平面光栅等。日盲区探测信号通过小孔光阑后，进行准直扩束、通过控制调整平面衍射光栅和聚焦镜的位置及角度来实现日盲区波段光信号的高精度提取。本发明不仅结构简单，而且易于调节，可在-30℃至70℃的高低温环境下，车载机载等振动条件下，高分辨率低色散稳定工作，可以满足激光雷达等遥测设备在日盲区的高效率高分辨率的探测需求。
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公开(公告)号：CN105158750A
公开(公告)日：2015-12-16
申请号：CN201510524107.0
申请日：2015-08-21
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
IPC分类号： G01S7/497
CPC分类号： G01S7/497
摘要： 本发明公开了一种激光雷达接收望远镜与光栅光谱仪同光轴校准装置和标定方法，包括平行光源、接收望远镜、光栅光谱仪。平行光源可同时发射呈现对称分布的三束平行光，三束平行光垂直入射接收望远镜，并在接收望远镜球面主镜中心对称分布，经过接收望远镜接收后在光轴上会聚于一点，调节光栅光谱仪与接收望远镜的相对位置，使得三束光经接收望远镜后会聚于光栅光谱仪小孔光阑内，并且在光栅光谱仪的高反射准直镜中心呈对称分布。本发明通过采用宽面元三束光对称分布的平行光源，调节光栅光谱仪与接收望远镜的相对位置，实现接收望远镜与光栅光谱仪光轴校准。该方法具有操作简单，可控性强，并且校准精度高等特点，保证了激光雷达回波信号的有效接收。
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公开(公告)号：CN103616698B
公开(公告)日：2015-09-23
申请号：CN201310586672.0
申请日：2013-11-19
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
IPC分类号： G01S17/95
CPC分类号： Y02A90/19
摘要： 本发明公开了一种大气细粒子时空分布拉曼米散射激光雷达测量装置，装置工作在532nm、355nm和387nm波长，有4个探测通道，光源为Nd：YAG固体激光器，发射光学设计使用单一的多波长耦合发射望远镜，接收光学系统设计使用高效率小口径的接收望远镜，后继光学设计使用多通道后继光学系统，便于扩展，具有高防护等级和高抗电磁干扰能力；探测波长532nm和355nm波长的探测光共用一个发射望远镜，发射光学系统和接收光学系统同轴设计，系统具有较小的探测盲区。系统设计有387nm波长氮气拉曼探测通道，可以实现近地面层激光雷达比的探测，保证了系统探测精度，实现对大气细粒子多参数同步遥感探测。装置可以任意角度发射到大气中，实现对大气细粒子时空分布特征进行全天候在线观测，具有探测精度高、反演误差小、时间和空间分辨率高等优点。
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公开(公告)号：CN103293117B
公开(公告)日：2015-06-17
申请号：CN201310163589.2
申请日：2013-05-03
申请人： 中国科学院合肥物质科学研究院
IPC分类号： G01N21/31
摘要： 本发明公开了一种微脉冲差分吸收激光雷达水汽时空分布反演方法，包括水汽探测波长选择、水汽吸收波长与非吸收波长吸收截面计算与修正、水汽浓度反演与标定。利用微脉冲差分吸收激光雷达水汽时空分布自动连续探测装置，获得特定谱线上水汽吸收特征的后向散射信号，经计算机利用差分吸收光谱分析方法进行反演和标定，得到高时间分辨率、高空间分辨率和高精度的水汽立体分布数据。
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