[实用新型]一种大气风速分布探测的装置

摘要

本实用新型属于激光技术应用领域，涉及一种大气风速分布探测的装置。二极管激光器发出的激光光束由激光发射装置准直后发射到大气中，发射到大气中的激光光束的后向散射信号经由激光接收装置收集，经过带通滤光片滤除背景光后成像到倾斜放置的图像传感器上。在满足沙氏成像原理的条件下，图像传感器可对发射到大气中的激光光束进行清晰成像，不同的像素对应着不同距离上激光光束成像，从而实现了对大气颗粒物的后向散射信号强度的二维探测。本实用新型极大了简化了系统结构，降低了系统要求。在不需要复杂的大功率纳秒量级脉冲光源以及光电探测器的条件下，仅利用单套大气激光雷达系统就实现了2个维度上的大气风速分布测量。

主权项

一种大气风速分布探测的装置，其特征在于，该装置包括二极管激光器、激光发射装置、激光接收装置、带通滤光片和图像传感器，二极管激光器发出的激光光束由激光发射装置准直后发射到大气中，发射到大气中的激光光束的后向散射信号经由激光接收装置收集，经过带通滤光片滤除背景光后成像到倾斜放置的图像传感器上；在满足沙氏成像原理的条件下，图像传感器对发射到大气中的激光光束进行清晰成像，不同的像素对应着不同距离上激光光束成像，实现对大气颗粒物的后向散射信号强度的二维探测；分别对激光光束在轴向和纵向上的信号进行时间相关性分析，并根据像素所对应的距离信息，利用单套激光雷达系统同时得到两个维度的大气风速信息；所述的图像传感器、激光接收装置和激光发射装置满足如下关系：图像传感器所在平面、激光接收装置的透镜所在平面和激光发射装置所在光轴位置三者相交，满足Scheimpflug成像原理；所述的激光发射装置由透镜或透镜组构成；所述的带通滤光片的透射波长与激光器的工作波长相匹配，即允许激光器发射激光光束波长相同的光信号透过；所述的激光接收装置由透镜或透镜组构成，或由反射式成像系统构成；所述的图像传感器必须为面阵图像传感器、双线阵图像传感器或多线阵图像传感器。