[实用新型]一种基于超透镜的光学检测设备和大气检测系统

权利要求书

1.一种基于超透镜的光学检测设备，其特征在于，包括：激光发射单元、光线接收单元和超透镜光束调制单元；

所述激光发射单元生成发射光，所述发射光经过所述超透镜光束调制单元进行准直后入射到大气中，并与所述大气发生散射作用后产生散射光；

所述散射光中的后向散射光入射到所述超透镜光束调制单元后，所述超透镜光束调制单元对所述后向散射光进行汇聚形成汇聚光线，所述光线接收单元对所述汇聚光线进行接收；其中，所述发射光的光轴与所述汇聚光线的光轴重叠。

2.根据权利要求1所述的基于超透镜的光学检测设备，其特征在于，所述超透镜光束调制单元包括复用超透镜，所述复用超透镜靠近所述激光发射单元的一侧设置光线准直单元；

所述光线准直单元对所述发射光进行准直。

3.根据权利要求2所述的基于超透镜的光学检测设备，其特征在于，所述复用超透镜远离所述激光发射单元的一侧设置汇聚单元；

所述汇聚单元对所述散射光中入射到所述超透镜光束调制单元中的所述后向散射光进行汇聚形成所述汇聚光线。

4.根据权利要求3所述的基于超透镜的光学检测设备，其特征在于，所述后向散射光，包括：不同波长的散射光束；

所述不同波长的散射光束在入射到所述汇聚单元后，所述汇聚单元还能够改变所述不同波长的散射光束的传播方向，所述不同波长的散射光束在经过所述汇聚单元汇聚后，形成包括不同波长光线的汇聚光线；

所述汇聚光线具有不同波长的光线会按照改变后的传播方向入射到所述光线接收单元。

5.根据权利要求3所述的基于超透镜的光学检测设备，其特征在于，所述激光发射单元，包括：光源和扩束镜；

所述扩束镜对所述光源发出的光线进行扩束后生成所述发射光；所述扩束镜设置在所述光源与所述复用超透镜之间；所述扩束镜与所述复用超透镜之间的距离满足第一限定关系。

6.根据权利要求5所述的基于超透镜的光学检测设备，其特征在于，通过以下公式表示所述扩束镜与所述复用超透镜之间的距离所满足的所述第一限定关系：

f_col+f_enl＝d

其中，d表示所述扩束镜到复用超透镜的距离，f_col表示复用超透镜的光线准直单元的焦距，f_enl表示扩束镜的焦距。

7.根据权利要求4所述的基于超透镜的光学检测设备，其特征在于，所述光线接收单元包括：望远目镜、分光单元和至少两个探测装置；

所述望远目镜接收到所述汇聚光线后，分别对所述汇聚光线中具有不同波长的光线进行准直，被准直后的所述汇聚光线中具有不同波长的光线入射到所述分光单元后，被所述分光单元分别反射到所述至少两个探测装置的不同探测装置中，使得所述光线接收单元完成对所述汇聚光线的接收；

所述望远目镜的焦平面与所述复用超透镜的汇聚单元的焦平面重合；

所述望远目镜与所述复用超透镜之间的距离满足第二限定关系。

8.根据权利要求7所述的基于超透镜的光学检测设备，其特征在于，通过以下公式表示所述望远目镜与所述复用超透镜之间的距离所满足的所述第二限定关系：

f_con+f_ey＝D

其中，D表示复用超透镜到望远目镜之间的距离，f_con为复用超透镜的汇聚单元的焦距，f_ey表示望远目镜的焦距。

9.根据权利要求3所述的基于超透镜的光学检测设备，其特征在于，所述复用超透镜中的所述光线准直单元和所述汇聚单元，分别包括：衬底和设置在所述衬底上的纳米结构。

10.一种大气检测系统，其特征在于，包括：权利要求1-9任一项所述的基于超透镜的光学检测设备。