[发明专利]一种宽散射谱多维海洋剖面信息激光探测装置

权利要求书

1.一种宽散射谱多维海洋剖面信息激光探测装置，其特征在于，包括脉冲激光发射系统(1)、主光学接收组件(2)、分光滤波组件(3)、第一光电探测器(4)、前级中继光学组件(5)、第二光电探测器(6)、第三光电探测器(7)、后级中继光学组件(8)、第四光电探测器(9)、第五光电探测器(10)、第六光电探测器(11)、以及第七光电探测器(12)；

所述脉冲激光发射系统(1)用于以确定的重复频率同时发射两束不同谱段的脉冲激光照射海洋；所述主光学接收组件(2)用于收集双谱段的脉冲激光与海水相互作用产生的散射光信号，并会聚至分光滤波组件(3)；所述分光滤波组件(3)位于主光学接收组件(2)、第一光电探测器(4)及前级中继光学组件(5)之间，用于将收集的双谱段激光散射光信号分成两束光信号，一束长波长散射光信号射入第一光电探测器(4)，另一束短波长散射光信号射入前级中继光学组件(5)；所述前级中继光学组件(5)对射入的光束进一步进行精细分离，分离成一束弹性散射光信号和两束非弹性散射光信号，两束非弹性散射光信号分别射入第二光电探测器(6)和第三光电探测器(7)，一束弹性散射光信号射入后级中继光学组件(8)；后级中继光学组件(8)位于前级中继光学组件(5)与第四光电探测器(9)、第五光电探测器(10)、第六光电探测器(11)、第七光电探测器(12)之间，用于将射入的弹性散射光信号分离成四束，分别射入第四光电探测器(9)、第五光电探测器(10)、第六光电探测器(11)、第七光电探测器(12)；

所述第一光电探测器(4)用于长波长散射光信号的探测，实现海面高程信息的获取；

所述第二光电探测器(6)用于短波长散射光信号中的非弹性散射部分探测，实现水下剖面温度、盐度信息的获取；

所述第三光电探测器(7)用于短波长散射光信号中的非弹性散射部分探测，实现水下剖面温度、盐度信息的获取；

所述第四光电探测器(9)用于短波长散射光信号中的弹性散射部分探测，实现水下深度信息及水体水平偏振态散射信息的获取；

所述第五光电探测器(10)用于水下深度信息及水体垂直偏振态散射信息的获取；

所述第六光电探测器(11)用于水下深度信息及水体垂直偏振态散射信息的获取；

所述第七光电探测器(12)用于短波长散射光信号中的弹性散射部分探测，实现水下深度信息及水体水平偏振态散射信息的获取。

2.根据权利要求1所述的宽散射谱多维海洋剖面信息激光探测装置，其特征在于，所述脉冲激光发射系统(1)同时发射两束不同谱段的脉冲激光，一束为532nm脉冲激光，另一束为1064nm脉冲激光。

3.根据权利要求2所述的宽散射谱多维海洋剖面信息激光探测装置，其特征在于，所述主光学接收组件(2)的形式为卡塞格林式，包括主镜(21)和次镜(22)，双谱段激光与海水相互作用产生的散射光信号依次经过主镜(21)和次镜(22)会聚至分光滤波组件(3)。

4.根据权利要求3所述的宽散射谱多维海洋剖面信息激光探测装置，其特征在于，所述分光滤波组件(3)包括分光镜(31)、第一准直镜(32)、第一窄带滤波片(33)、第一会聚透镜(34)、第二准直镜(35)以及第二窄带滤波片(36)；所述第一准直镜(32)、第一窄带滤波片(33)和第一会聚透镜(34)依次排布在分光镜(31)与第一光电探测器(4)之间；所述第二准直镜(35)和第二窄带滤波片(36)依次排布在分光镜(31)与前级中继光学组件(5)之间；1064nm激光散射信号经分光镜(31)透射，依次射入准直镜(32)、第一窄带滤波片(33)、会聚透镜(34)后，会聚到第一光电探测器(4)完成光电转换；532nm激光散射信号经分光镜(31)反射，依次射入第二准直镜(35)、第二窄带滤波片(36)，入射到前级中继光学组件(5)。

5.根据权利要求4所述的宽散射谱多维海洋剖面信息激光探测装置，其特征在于，所述第一光电探测器(4)为具有门控功能且工作于线性模式或盖格模式的APD探测器，光谱响应区间包含1064nm激光波长。