[发明专利]一种多通道激光雷达光学终端光信号调试装置及其调试方法

说明书

本发明公开了一种多通道激光雷达光学终端光信号调试装置，包括相连的后继光学组件和会聚光学组件，所述会聚光学组件后侧设有调试组件，所述调试组件包括靶标和平面镜。本结构的调试装置通过靶标和平面镜的配合，直观的显示光信号的信息，方便调试；同时通过旋转调节螺钉，可以方便直观地观察到光斑位置变化，并且调节后仍保持光路稳定。本发明结构简单、操作方便，观察直观，便于在各种场合中使用。

技术领域

本发明涉及高空空气质量检测领域，尤其涉及一种多通道激光雷达光学终端光信号调试装置及调试方法。

背景技术

气溶胶是悬浮在空气中的固体或液体小质点，分为烟、雾和灰尘，是天空中雾霾的重要组成部分，对人类的健康有很大的危害，是国家环保部门重点监控的污染物。激光雷达作为一种探测大气光学参数的主动遥感设备，具有方向性好，时空分辨率高，可连续观测的优点，已经被广泛应用于探测对流层或平流层的颗粒物浓度廓线。其工作原理是：由激光器所产生的激光为光源垂直发射到大气中，并与大气成分相互作用，产生物理、化学及光学信息等辐射信号，此辐射信号是反演大气成分相关信息的主要依据。也就是通过接收系统接收大气介质中球形粒子和非球形粒子后向散射的回波信号来反演大气气溶胶、沙尘粒子、云等的结构和光学参数。球形粒子后向散射为线性偏振，非球形粒子则不再是线偏振光，而是由平行和垂直的两个偏振分量，如沙尘和卷云，通过这两个分量并可测量粒子的退偏振特性。

上述探测技术中，经卡赛格林望远镜接收到的回波信号，通过光学准直组件射入到光学终端组件中，而光学终端组件是由多光学镜片和多光路组成，在此装置中有多个个光学通道，同时还有分光、检偏振、高反射、会聚等工作。因此，对二向色分光镜、偏振分束立方体、反射镜的调节尤为关键，即要保证这些光学部件即能方便调节，还要保证调节后光路保持稳定。另外，光路在每个通道里经会聚后 投射到PMT的感光面上，在此进行光电信号转换。因投射到感光面上的光信号强弱变化无法直接观察到，只有将整机安装完毕再通过示波器观察。在调试和维护的时候，使用上述方法来进行调试不仅非常复杂，而且效果不佳。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中对光学终端组件中二向色分光镜、偏振分束立方体、反射镜的调节不直观、不方便的问题，提供一种多通道激光雷达光学终端光信号调试装置及其调试方法。

本发明采用的技术方案是：一种多通道激光雷达光学终端光信号调试装置，包括相连的后继光学组件和会聚光学组件，所述会聚光学组件后侧设有调试组件，所述调试组件包括靶标和平面镜；所述会聚光学组件包括若干会聚镜机构，所述会聚镜机构与后继光学组件的分光路径相适配；所述会聚镜机构包括相连接的滤光片筒和会聚光学镜筒，所述滤光片筒的内腔中连接有滤光片固定座，所述滤光片固定座上固接滤光片，所述会聚光学镜筒的内腔中连接有会聚镜固定座，所述会聚镜固定座上固接会聚镜。

一种多通道激光雷达光学终端光信号调试装置的调试方法，包括如下步骤：步骤一，将本结构的多通道激光雷达光学终端光信号调试装置固定在激光雷达后方；步骤二，将靶标固定在会聚光学镜筒的筒底上；步骤三，将平面镜放置在本结构的多通道激光雷达光学终端光信号调试装置的后方；步骤四，在激光雷达的望远镜的前窗镜前放置一个角锥棱镜；步骤五，打开激光器电源，发射激光；步骤六，观察平面镜内的靶标投影上的光斑投影情况；步骤七，调整后继光学组件，观察平面镜上的光斑位置变化，直至光斑在十字中心处为止。

作为本发明的进一步改进，所述后继光学组件包括光学透镜架、所述光学透镜架的一侧设有供光信号进入的通孔，其另一侧设有若干供光信号传出的通孔，所述光学透镜架位于光信号进入的通孔一端设有二向色分光镜架，其另一端设有反射镜架；所述二向色分光镜架连接二向色分光镜，所述反射镜架连接反射镜；所述光学透镜架的内腔中部连接有检偏镜架，所述检偏镜架连接偏振分束立方体；所述二向色分光镜架、反射镜架和检偏镜架分别通过蝶形弹簧和调节螺钉与光学透镜架相连。

作为本发明的进一步改进，所述会聚镜通过会聚镜锁紧环与会聚镜固定座相连，所述会聚镜固定座通过会聚镜座锁紧环与会聚光学镜筒相连。