[发明专利]基于单光子探测技术的透射式大气能见度测量装置及方法

摘要

本发明涉及基于单光子探测技术的透射式大气能见度测量装置及方法。该装置包括光源模块、光路模块、光探测模块和控制模块。该方法是光源经高速脉冲调制后作用于光路模块，一部分入射光作为参考光，一部分入射光经大气消光后作为透射光信号，经光探测模块与控制模块计算获得大气能见度。本发明可以对光信号进行高精度的测量，实现宽量程上大气能见度的精确测量。同时，通过光信号的飞行时间区分参考光、透射光以及环境杂散光，提高系统抗干扰能力与测量精度。此外，本发明采用了光路自校正结构，降低了光路调试的复杂程度，减小了场地安装要求，增加了实用性。本发明可应用于气象观测站、机场、高速公路、港口以及大气环境监测等行业。

主权项

1.基于单光子探测技术的透射式大气能见度测量装置，其特征在于：包括光源模块、光路模块、光探测模块和控制模块；所述光源模块包括依次相连的振荡器、光源驱动器和光源；所述光路模块包括依次设置在光源输出光路上的准直透镜、分光镜和角反射镜，依次设置在角反射镜反射光路上的全反镜、第一聚焦透镜、第一滤光片、第一光阑、第二聚焦透镜、第二滤光片和第二光阑，依次设置在全反镜反射光路上的第三聚焦透镜、第三滤光片和第三光阑以及第一保护镜与第二保护镜；所述光探测模块包括第一光电探测器、第二光电探测器和单光子探测器；所述第一光电探测器的输入端接第一光阑的出射端；所述第二光电探测器的输入端接第二光阑的出射端；所述单光子探测器的输入端接第三光阑的出射端；所述控制模块包括控制器、显示模块和存储模块；所述控制器的输入端分别与第一光电探测器的输出端、第二光电探测器的输出端、单光子探测器的输出端、振荡器的输出端相连；控制器的输出端分别与单光子探测器的输入端、显示模块的输入端和存储模块的输入端相连。