[实用新型]行星表面物质及大气远程原位综合测试系统

摘要

本实用新型公开了一种行星表面物质及大气远程原位综合测试系统。整个系统包括：小型脉冲固体激光器、卡塞格林望远系统、一维精密移动平台、连续光指示定位激光器、各种光学器件以及中阶梯光谱仪、ICCD、高分辨率相机以及光电倍增管等等。本实用新型装置系统和方法在同一套系统中实现激光诱导击穿光谱（LIBS）、拉曼光谱（Raman）以及激光雷达等技术联用，该实用新型采用模块化设计，集成度高、体积小、重量轻，可实现远距离表面显微成像、远距离物质元素分析、远距离物质成分分析以及行星边界层大气探测。

主权项

行星表面物质及大气远程原位综合测试系统，其特征在于：包括激光定位系统、远程LIBS系统、远程Raman系统、激光雷达系统以及安装调节底座；所述激光定位系统包括连续激光器（3）、全反镜（5）、卡塞格林光学系统、一维平移台（13）、分束镜一（21）、分束镜二（19）、CCD（20）；所述卡塞格林光学系统包括光学保护窗口（2）、卡塞格林遮光罩（10）、主镜（14）、次镜（12）；所述光学保护窗口（2）设置在卡塞格林遮光罩（10）的正前方；所述全反镜设置在光学保护窗口和次镜之间，用于将连续激光器（3）的出射光反射至卡塞格林光学系统正前方；所述次镜（12）设置在一维平移台（13）上，所述一维平移台（13）能够带动次镜沿卡塞格林光学系统轴线平移；所述分束镜一设置在主镜（14）正后方，所述分束镜二设置在分束镜一的反射光路上，所述CCD设置在分束镜二的反射光路上；所述远程LIBS、远程Raman系统、激光雷达系统包括双波长脉冲激光器（7）、45°双色镜（6）、半透半反镜（4）、扩束器（8）、准直透镜（9）、低通滤波片（11）、分束镜一（21）、分束镜二（19）、会聚透镜（18）、陷波滤波片（17）、光纤探头、光谱仪、ICCD；所述双色镜设置在双波长脉冲激光器的出射光路上，所述半透半反镜设置在双色镜透射光路和连续激光器出射光路的交汇处；所述扩束器、准直透镜、低通滤波片依次设置在双色镜的反射光路上，且低通滤波片位于双色镜反射光路和卡塞格林光学系统轴线交汇处；会聚透镜、陷波滤波片、光纤探头依次设置在分束镜二的透射光路上，光纤探头与光谱仪通过光纤连接；所述至少一组激光雷达探测单元依次设置在分束镜一的正后方，激光雷达探测单元包括窄带滤波片（22、23、24）、位于窄带滤波片反射光路上的透镜（25、26、27）、设置在透镜后方的光电倍增管（28、29、30）；所述安装调节底座包括底座（33）、360°水平旋转机构（32）、180°倾斜角度旋转机构（31）、至少一组探测单元；所述360°水平旋转机构32设置在底座上，所述180°倾斜角度旋转机构设置在360°水平旋转机构上，所述激光定位系统、远程LIBS系统、远程Raman系统、激光雷达系统均固定在180°倾斜角度旋转机构上。