[实用新型]颗粒物监测设备的光学系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学领域，具体涉及一种颗粒物监测设备的光学系统。

背景技术

目前国内大气污染比较严重，PM2.5、PM10等颗粒物污染较为严重，对人类的健康造成的危害受到广泛关注。本颗粒物监测设备是一种依靠发射激光，激光与颗粒物发生米散射，望远镜接受米散射产生的后向散射光，通过分析后向散射光的强度来分析大气中颗粒物的分布和变化的仪器。颗粒物监测设备作为大气污染预警与监测的有效手段，光学系统是其核心组件，是否具有良好的光学收发系统，基本判定一类产品的技术含量。但传统的光学系统很难实现扩束器与望远镜的同轴，造成激光能量损伤、探测盲区过大、探测距离近等缺陷。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种颗粒物监测设备的光学系统。

一种颗粒物监测设备的光学系统，包括：

一望远镜；

一镶嵌于望远镜中部且和望远镜具有同一轴线的一扩束器，扩束器的端面和望远镜的端面为同一平面；

一激光器与一置于激光器和扩束器之间的一出射管；所述激光器、出射管以及扩束器同轴设置；

以及依次设于望远镜外部的一光阑、一准直镜以及一偏振分光棱镜。

优选的，所述光阑、准直镜以及偏振分光棱镜均与望远镜平行设置；望远镜接收的光束能够通过望远镜内自带反射镜反射后依次通过光阑、准直镜以及偏振分光棱镜。

本实用新型提供了一种颗粒物监测设备的光学系统，实现了发射光束与接收光束同轴，并采用高准直性的隔光出射管来隔离发射光源和接受光源，扩束器和望远镜采用镶嵌结构，有效降低探测盲区，出射光只经过扩束器的镜片，没有通过其他任何镜片，最高效的应用激光能量，降低了探测盲区和有效利用了激光能量，从而提高设备的整体探测距离和综合性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型所提出的颗粒物监测设备的光学系统的结构示意图；

图中数字表示：

1、激光器 2、扩束器 3、反射镜 4、出射管 5、望远镜

6、光阑 7、准直镜 8、偏振分光棱镜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：

图1所示，一种颗粒物监测设备的光学系统，包括：

一望远镜5；

一镶嵌于望远镜5中部且和望远镜5具有同一轴线的一扩束器2，扩束器2的端面和望远镜5的端面为同一平面；

一激光器1与一置于激光器1和扩束器2之间的一出射管4；所述激光器1、出射管4以及扩束器2同轴设置；

以及依次设于望远镜5外部的一光阑6、一准直镜7以及一偏振分光棱镜8。

所述光阑6、准直镜7以及偏振分光棱镜8均与望远镜5平行设置；望远镜5接收的光束能够通过望远镜内自带反射镜3反射后依次通过光阑6、准直镜7以及偏振分光棱镜8。

实施原理：

激光器1为脉冲激光器1，激光器1的出光口与出射管4、扩束器2同轴，激光通过出射管4后再经过扩束器2出射。扩束器2与望远镜5同轴。

光束通过扩束器2后发射到大气中，光束与大气中的颗粒物发生米散射反应产生的后向散射光通过望远镜5同轴接收。

扩束器2镶嵌在望远镜5的中心，扩束镜前端物理位置也与望远镜5前端齐平。

激光器1发射的激光光束通过与其同轴平行的出射管4，经其入射到扩束器2而后再出射到大气中；激光与大气中的颗粒物发生米散射后产生后向散射光，由望远镜5接受经望远镜5反射镜3反射后改变方向，经过光阑6过滤杂散光，经过准直镜7后光束由发散光束改变为平行光束，经过偏振分光棱镜8后，光束分为消光信号光束和退偏信号光束，通过光电探测器的接受，转为电信号，通过分析电信号的强弱和变化，分析大气中颗粒物的强弱和变化。

本实用新型提供了一种颗粒物监测设备的光学系统，实现了发射光束与接收光束同轴，并采用高准直性的隔光出射管来隔离发射光源和接受光源，扩束器和望远镜采用镶嵌结构，有效降低探测盲区，出射光只经过扩束器的镜片，没有通过其他任何镜片，最高效的应用激光能量，降低了探测盲区和有效利用了激光能量，从而提高设备的整体探测距离和综合性能。

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。