[发明专利]一种多光谱海水广角体散射函数测量用光源

说明书

本发明公开了一种多光谱海水广角体散射函数测量用光源，包括电机驱动部分、旋转框架部分以及选光部分；所述旋转框架部分包括选光盘轴承座，所述选光盘轴承座的端面设置有出光孔；所述选光部分包括多波段激光器组，所述多波段激光器组由电机驱动部分驱动转动，以使得不同激光器所发射出的光束经由光盘轴承座的出光孔射出。本发明采用电机直驱准直度较高且消偏振的不同波段微小型半导体激光器分时通过同一出光孔的方式实现多光谱光源的功能。光源的准直度高、输出过程控制简单、分光频率可调可控、分光波长可调，极大的简化和小型化了多光谱光源的使用和体积。

技术领域

本发明涉及光源设备，具体涉及一种多光谱海水广角体散射函数测量用光源。

背景技术

体散射函数(volume scattering function，VSF，β(λ,φ))是描述光在水体中某一散射体上散射光的角度分布的重要固有光学参数，是波长(λ)及散射角(φ)的函数，是水色遥感、水下军事目标跟踪及生态系统建模等光学海洋学领域亟需的技术，目前广角体散射函数在线/剖面测量技术基本为单一波长，相对于体散射函数角度分布的研究而言，体散射函数的波长分布特征的研究极少，相关数据极为匮乏，这主要归因于散射信号动态范围大、对光源及光学检测单元的技术及工艺要求较高。而多光谱、高光谱体散射特性是水色遥感、光辐射传输模型优化和完善的关键参数，可为生态系统建模、赤潮及其优势藻类的识别提供丰富的特征波长散射信息。多光谱光源的实现，一般采用白光LED或卤素灯配以机械转动的不同颜色滤光片实现，该方法结构较为简单，但输出光准直度较差、发散角较大、光利用率低，再有一种方法是采用不同颜色激光器通过单模光纤耦合输出，这种方法光输出发散角可控，但体积大且成本高，对于水下剖面使用且角度分辨率较高、散射通量测量传感器视场角小的广角体散射函数测量技术而言，光源的准直度、发散角的精度以及光源的体积，直接决定散射测量的角度分辨率、散射信号检测可靠性、背景污染程度、定标精度及数据的可靠性。

目前国外利用多波段测量海水体散射函数成熟的是单一或不超过三个角度后向体散射的测量，上述仪器采用一个波段光源对准一个探测器实现不同角度不同波长体散射函数测量，探测器是采用大视场角结构，对光源的准直度要求不高，这一结构对于散射角度较少的体散射函数测量仪可行，但对于广角体散射函数测量仪，上述光学结构的安排无可行性。对于广角体散射函数的测量，受技术条件限制，基本为单一波长探测，近年来对单一波长的广角体散射函数测量技术，国内外均有相应的研究进展，但如需测量不同波长体散射函数，则需更换不同波段光源再进行测量，过程耗时繁琐，容易因为安装精度等问题造测量成误差但多光谱测量，同时，由于光的散射对偏振比较敏感，输出多波段光源需要处理成为非偏振光方可有效对散射光信号进行探测，上述两种结构的多波段光源设计方法在实现圆偏振或消偏振上均存在较大的难度。

发明内容

为了解决上述背景技术所存在的至少一技术问题，本发明提供一种多光谱海水广角体散射函数测量用光源。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种多光谱海水广角体散射函数测量用光源，包括电机驱动部分、旋转框架部分以及选光部分；

所述旋转框架部分包括选光盘轴承座，所述选光盘轴承座的端面设置有出光孔；

所述选光部分包括多波段激光器组，所述多波段激光器组由多个不同波段、发散角小、圆偏振准直激光器组成且由电机驱动部分驱动转动，以使得不同波段激光器所发射出的光束经由光盘轴承座的出光孔射出，所述多波段激光器组由电刷控制实现无接触式供电。

进一步地，所述电机驱动部分包括电机、减速器以及联轴器；所述电机的转轴与减速器的输入端相联接，减速器的输出端和第一联轴器相联接。

进一步地，所述选光部分还包括激光器组锁紧盘、激光器组调整盘和转轴；