[实用新型]一种全光纤激光雷达能见度仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及见度仪技术领域，特别涉及一种全光纤激光雷达能见度仪。

背景技术

能见度是反映大气混浊程度一个重要参数，具体表现为目标物的能见距离，即观测目标物时，能从背景中分辨出目标物的最大距离。作为测量能见度信息的仪器，能见度仪被广泛应用于气象、交通、环境监测等领域。

目前的能见度仪多为透射式和前向散射式，其体积较大，安装过程复杂，只能获取水平方向能见度，在出现不均匀的雾、局地的雨或雪暴的情况下，仪器的读数极易出现误导。且其测量采样空间小，只能反映小区域能见度信息，对团雾等严重影响交通安全的天气现象无法做出准确、及时的反映。

实用新型内容

本实用新型提供一种全光纤激光雷达能见度仪，体积小、重量轻、结构更加紧凑，消除了几何重叠因子影响，且利于仪器的调整和安装。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种全光纤激光雷达能见度仪，其包括：包括激光器、望远镜、光电探测器、信号采集及控制模块、电源和Y型收发一体式光纤束，其中：

所述激光器的出口处设置有耦合透镜，所述耦合透镜的焦点处设置Y型收发一体式光纤束的发射端，Y型收发一体式光纤束的公共端位于望远镜主镜的焦点处，Y型收发一体式光纤束的接收端连接所述光电探测器，所述信号采集及控制模块连接所述光电探测器；

激光器的激光束经所述耦合透镜进入Y型收发一体式光纤束，所述激光束从Y型收发一体式光纤束公共端射出，并通过望远镜射入大气；

所述激光束从大气返回的大气回波信号经望远镜主镜聚焦后再次进入Y型收发一体式光纤束的公共端，并传导至Y型收发一体式光纤束接收端耦合进光电探测器，所述光电探测器将光信号转换为电检测信号；

所述信号采集及控制模块包括单光子计数卡、门控装置和嵌入式计算机，所述单光子计数卡用于对所述电检测信号的进行数字计数，所述门控装置根据设定的时间控制光电探测器、激光器和光电计数卡的启动和关闭，所述嵌入式计算机接收所述计数结果，并根据所述计数结果完成数据处理过程；

所述电源为所述激光器、光电探测器和信号采集及控制模块提供电源。

优选地，所述激光器为二极管泵浦固体激光器，发射波长为532nm。

优选地，所述Y型收发一体式光纤束的公共端中心为发射光纤纤芯，外围为接收光纤纤芯，所述发射光纤数值孔径及纤芯芯径均小于接收光纤。

优选地，所述Y型收发一体式光纤束的公共端位于望远镜光轴上。

优选地，所述光电探测器为基于脉冲甄别的单光子光电探测器。

通过实施以上技术方案，具有以下技术效果：本实用新型提供的全光纤激光雷达能见度仪，体积小、重量轻、结构更加紧凑，Y型收发一体式光纤束结构消除了几何重叠因子影响，且利于仪器的调整和安装。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的全光纤激光雷达能见度仪结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的Y型收发一体式光纤束示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图详细描述本实用新型提供的实施例。

本实用新型实施例提供一种全光纤激光雷达能见度仪，如图1和图2所示，其包括：包括激光器1、望远镜4、光电探测器5、信号采集及控制模块6、电源7和Y型收发一体式光纤束3，其中：

所述激光器1的出口处设置有耦合透镜2，所述耦合透镜2的焦点处设置Y型收发一体式光纤束3的发射端301，Y型收发一体式光纤束3的公共端302位于望远镜4主镜的焦点处，Y型收发一体式光纤束3的接收端303连接所述光电探测器5，所述信号采集及控制模块6连接所述光电探测器5；

激光器1的激光束经所述耦合透镜2进入Y型收发一体式光纤束3，所述激光束从Y型收发一体式光纤束3的公共端射出，并通过望远镜4射入大气；

所述激光束从大气返回的大气回波信号经望远镜4的主镜聚焦后再次进入Y型收发一体式光纤束3的公共端302，并传导至Y型收发一体式光纤束3的接收端303耦合进光电探测器5，所述光电探测器5将光信号转换为电检测信号；

所述信号采集及控制模块6包括单光子计数卡601、门控装置602和嵌入式计算机603，所述单光子计数卡601用于对所述电检测信号的进行数字计数，所述门控装置602根据设定的时间控制光电探测器5、激光器1和单光电计数卡601的启动和关闭，所述嵌入式计算机603接收所述单光子计数卡601的计数结果，并根据所述计数结果完成数据处理过程；