專利名稱：基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測污激光雷達裝置，尤其是基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置。
背景技術(shù)：
目前，人們?yōu)榱颂綔y大氣中的污染氣體的濃度，常使用差分激光測污雷達。如在本申請人之一中科院安徽光學精密機械研究所的一份中國專利CN 1139802C(授權(quán)公告日為2004年2月25日)中曾描述過的一種“適用于差分吸收激光雷達測污染氣體的激光源方法”。實現(xiàn)該方法的裝置實為一種激光頻率變換部件，它由受一只兩路Q開關(guān)控制的兩臺激光器、該兩臺激光器輸出光路上分別設(shè)置的倍頻晶體和拉曼管構(gòu)成；適用時，兩臺激光器在兩路Q開關(guān)的控制下，交替輸出波長為1064nm的兩束激光，該兩束激光分別經(jīng)同倍數(shù)的倍頻晶體倍頻，再分別經(jīng)充有甲烷和氘氣的拉曼管移頻后，交替輸出兩束波長相近、光束平行的探測選定的污染氣體的受激拉曼散射激光。為實現(xiàn)激光測污的目的，該受激拉曼散射激光還需經(jīng)發(fā)射接收部件，即發(fā)射望遠鏡和接收望遠鏡發(fā)射出去及接收其回波。但是，這種方法所對應的激光頻率變換部件和其需配置的發(fā)射接收部件存在著不足之處，首先，為獲得交替輸出的兩束不同波長的受激拉曼散射激光，頻率變換部件使用了兩套激光光源，即一只兩路Q開關(guān)、兩臺激光器和兩只同倍數(shù)的倍頻晶體，致使其結(jié)構(gòu)復雜、造價高昂；其次，頻率變換部件交替輸出的兩束不同波長的受激拉曼散射激光只能用來探測一種選定的污染氣體，若需探測其他污染氣體，則需更換上相應倍數(shù)的倍頻晶體，并需對更換了倍頻晶體的光路再次進行調(diào)整，使得雷達整機或是探測污染氣體的種類有限，或是使用、維護不便；再次，因頻率變換部件得到的兩束受激拉曼散射激光是相互平行的，若將它們作為發(fā)射光直接發(fā)射出去，則其回波因有盲區(qū)，將使得激光雷達無法接收到近距離的污染氣體的探測回波，致使探測的近端距離受到一定的限制；又次，現(xiàn)有的頻率變換部件中的以甲烷氣體作為激活介質(zhì)的拉曼管還有著因拉曼管中的甲烷氣體在高強度的激光照射下會發(fā)生電離、擊穿和離解，從而產(chǎn)生碳自由基，產(chǎn)生的碳自由基會粘連在拉曼管的窗口材料上形成污染斑，輕則影響受激拉曼散射的能量轉(zhuǎn)換效率，重則使受激拉曼散射效應難以產(chǎn)生的缺陷；又次，這種拉曼管為防止管中的甲烷氣體產(chǎn)生碳自由基污染窗口材料，要求輸入端的聚光透鏡的焦距要長，而激光雷達整機系統(tǒng)又要求通過拉曼管后的激光的發(fā)射角要縮小為原發(fā)射角的1.2倍，受上述條件的制約，此時的拉曼管的輸出端的準直透鏡的焦距就要比輸入端的聚光透鏡的焦距長1.2倍，也即拉曼管兩端的凸透鏡焦距限定了管身的長度。而為了滿足激光雷達能隨時隨地地測量污染氣體的要求，就要將激光雷達裝于可快速移動的平臺上，也即將其置于車輛之中，此時的拉曼管長度就成為了一個減小整機體積的瓶頸；最后，因整機中的頻率變換部件和發(fā)射接收部件的體積均較大，且無法小型化，使其難以到現(xiàn)場對污染氣體進行實時測量，故只能于采樣后再經(jīng)事后的測量、分析處理而得出污染氣體的種類及其分布特性，屬非實時在線測量，而此時環(huán)境條件早已發(fā)生了變化，因此，對于識別污染的來源、危險程度、快速報警以及及時反應都無法做到實時響應。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實用，使用更方便的基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置。
所采用的技術(shù)方案包括激光器和其光路上的頻率變換部件、發(fā)射接收部件，以及與激光器、頻率變換部件和發(fā)射接收部件電連接的控制處理部件，特別是(1)、所說頻率變換部件為依次設(shè)置的置于晶體電移臺上不同倍數(shù)的兩只倍頻晶體、會聚凸透鏡、置于管組電移臺上由三根平行設(shè)置的其中充有不同氣體的拉曼管構(gòu)成的拉曼管組、凹透鏡和準直凸透鏡，所說晶體電移臺和管組電移臺分別與晶體步進電機和管組步進電機相連接，所說晶體步進電機和管組步進電機的輸入端分別與晶體步進電機控制器和管組步進電機控制器的輸出端電連接；(2)、所說發(fā)射接收部件為底座與水平轉(zhuǎn)動鏡筒動配合連接，固定于底座上的水平轉(zhuǎn)動步進電機經(jīng)蝸桿與固定于水平轉(zhuǎn)動鏡筒上的蝸輪動配合連接，水平轉(zhuǎn)動鏡筒的側(cè)壁與左右轉(zhuǎn)動鏡筒動配合連接，固定于水平轉(zhuǎn)動鏡筒上的左右轉(zhuǎn)動步進電機經(jīng)蝸桿與固定于左右轉(zhuǎn)動鏡筒上的蝸輪動配合連接，水平轉(zhuǎn)動鏡筒和左右轉(zhuǎn)動鏡筒的端口分別固定有相互平行的水平轉(zhuǎn)動平面反射鏡和左右轉(zhuǎn)動平面反射鏡，所說水平轉(zhuǎn)動平面反射鏡與水平轉(zhuǎn)動鏡筒轉(zhuǎn)軸間的夾角為45度，底座中于水平轉(zhuǎn)動鏡筒轉(zhuǎn)軸線上依次置有45度反射鏡、光闌和接收鏡，所說光闌位于接收鏡的焦點處，且與光纖相連接，所說光纖的另一端依次置有準直鏡和光電倍增管；(3)、所說控制處理部件為微型計算機經(jīng)其I/O端口分別與數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器電連接，其中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器分別與激光器的泵浦源、晶體步進電機控制器和管組步進電機控制器的輸入端以及水平轉(zhuǎn)動步進電機控制器和左右轉(zhuǎn)動步進電機控制器的輸入端電連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器經(jīng)放大整形器與光電倍增管電連接。
作為技術(shù)方案的進一步改進，所述的晶體電移臺和管組電移臺分別與固定在工作平臺上的晶體電移臺導軌和管組電移臺導軌動配合連接，所說晶體電移臺導軌和管組電移臺導軌的走向垂直于激光器的輸出光路；所述的晶體電移臺和管組電移臺分別經(jīng)絲杠螺母付與固定在工作平臺上的晶體步進電機和管組步進電機相連接，其中，晶體電移臺上的螺母與和晶體步進電機同軸連接的絲杠動配合連接，管組電移臺上的螺母與和管組步進電機同軸連接的絲杠動配合連接；所述的倍頻晶體為三倍頻晶體和四倍頻晶體；所述的拉曼管組的一號拉曼管中充有甲烷的混合氣體、二號拉曼管中充有40千帕的氘氣與50千帕的氦氣、三號拉曼管中充有130千帕的氫氣與120千帕的氬氣，所說一號拉曼管中甲烷的混合氣體的氣壓為1～5兆帕、構(gòu)成比例為甲烷∶氦氣∶氖氣∶氫氣∶氮氣∶氬氣∶氘氣為1∶0.4～0.6∶0.2～0.4∶0.2～0.4∶0.9～1.1∶0.7～0.9∶0.05～0.15；所述的凹透鏡與準直凸透鏡組合后的焦距為會聚凸透鏡焦距的1.1～1.4倍，其中，會聚凸透鏡的焦距為60～100cm，凹透鏡的焦距為10～19cm，準直凸透鏡的焦距為15～27cm；所述的底座經(jīng)滾珠軸承與水平轉(zhuǎn)動鏡筒動配合連接，水平轉(zhuǎn)動鏡筒經(jīng)滾珠軸承與左右轉(zhuǎn)動鏡筒動配合連接；所述的水平轉(zhuǎn)動步進電機與蝸桿同軸連接，左右轉(zhuǎn)動步進電機與蝸桿同軸連接；所述的光闌的孔徑為0.3～1.2mm；所述的激光器為固體激光器或氣體激光器或化學激光器或半導體激光器。
相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是，其一，頻率變換部件的有益效果為，一是將多只倍頻晶體和拉曼管分別置于晶體電移臺和管組電移臺上，通過控制晶體電移臺或管組電移臺的移動，可將所需的倍頻晶體或拉曼管移入或撤出激光光路，既滿足了差分激光測污雷達測污時須用兩個波長不同的激光束來探測一種污染氣體濃度的要求，又使激光雷達的輸出在極短的時間內(nèi)可從一個波長轉(zhuǎn)換至另一個波長，還使兩個波長不同的激光束為同軸發(fā)射，從而省卻了一套激光光源，即一只兩路Q開關(guān)、一臺激光器和一只同倍數(shù)的倍頻晶體，極大地簡化了雷達裝置的結(jié)構(gòu)和降低了造價；二是置于晶體電移臺上的兩只不同倍數(shù)的倍頻晶體和管組電移臺上三根平行設(shè)置的其中充有不同氣體的拉曼管，經(jīng)不同的組合，可使其輸出七個波長不同的激光束，完全滿足了常用的測污需求，即探測大氣中的二氧化硫、二氧化氮、臭氧和氣溶膠的濃度的要求，其最小探測濃度(ppb)分別為10、25、6和0.05km-1，最高空間分辨率(m)分別為7.5、7.5、7.5和7.5，最小探測濃度時的空間分辨率(m)分別為500、1000、500和7.5，最大/平均探測距離(km)分別為3/2、4/3、3/2和5/3；三是不同波長的激光束的同軸發(fā)射，不僅不存在回波盲區(qū)的問題，還可用同一只望遠鏡作為發(fā)射和接收之鏡，這又可進一步簡化雷達裝置的結(jié)構(gòu)和降低造價；四是在原充有甲烷氣體的拉曼管中再混入導熱系數(shù)較大的氦氣、氖氣、氫氣、氮氣、氬氣和氘氣，解決了甲烷氣體因其導熱系數(shù)小，在重復頻率較高的脈沖激光的照射下，甲烷氣體中吸收的熱量很難即時地散發(fā)出去，加速了甲烷分子的離解，特別是在焦點附近由于溫度過高而引起甲烷的快速熱離解，從而產(chǎn)生大量的碳自由基，進而污染拉曼管的窗口之難題，經(jīng)多次測試，測試時分別采用重復率為10～50Hz或連續(xù)輸出、輸出波長為266nm、能量為20～70mJ的激光單次連續(xù)照射8小時，拉曼管兩端的窗口仍然是干干凈凈的。而且甲烷氣體與氦氣、氖氣、氫氣、氮氣、氬氣和氘氣間的混合比例，以及混合氣體的氣壓的選擇，使混入的導熱氣體既未干擾甲烷氣體產(chǎn)生斯特克斯光，在同等條件下又未降低拉曼管的功率輸出；五是于拉曼管兩端分別置有的會聚凸透鏡、凹透鏡和與其配套的準直凸透鏡而共同組成的拉曼管光路可使拉曼管的管長縮短四分之一，拉曼管的光路(由會聚凸透鏡到準直凸透鏡)縮短五分之一，例如，在輸入端會聚凸透鏡的焦距為60厘米的情況下，若采用雙凸透鏡來使出射激光的發(fā)射角縮小為原來的1.2倍，則拉曼管的長度為176厘米，而采用凸凹凸透鏡，既達到了同樣的技術(shù)效果，又使拉曼管的長度僅為130厘米，拉曼管的光路為140厘米，其為雷達裝置的小型化、車載化奠定了良好的基礎(chǔ)。其二，發(fā)射接收部件的有益效果為，一是底座上置有可水平轉(zhuǎn)動的鏡筒，在該水平轉(zhuǎn)動鏡筒的側(cè)壁上又置有可左右轉(zhuǎn)動的鏡筒，于兩鏡筒的端口分別固定著相互平行的平面反射鏡，而水平轉(zhuǎn)動平面反射鏡與水平轉(zhuǎn)動鏡筒轉(zhuǎn)軸間的夾角為45度，使得既可將測污用激光束經(jīng)其發(fā)射出去，又使發(fā)射的激光束掃描的范圍遍布于整個空間，即水平360度、垂直0～180度，還具有體積小，運轉(zhuǎn)靈活的特點；二是底座中的于水平轉(zhuǎn)動鏡筒轉(zhuǎn)軸線上依次置有的45度反射鏡、光闌和接收鏡，以及處于接收鏡焦點處的光闌與另一端依次置有準直鏡和光電倍增管的光纖相連接，使雷達裝置的接收和發(fā)射只需使用前述的一套部件，大大地減小了體積和降低了造價。其三，控制處理部件的有益效果為，一是激光器的泵浦源的工作信號控制端、晶體步進電機控制器、管組步進電機控制器、水平轉(zhuǎn)動步進電機控制器和左右轉(zhuǎn)動步進電機控制器的控制信號輸入端均與微型計算機電連接，使雷達裝置的自動化程度大大地提升了；二是選用通用型的計算機和數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，來對激光器的泵浦源、步進電機進行控制和對采集的測污回波信號進行分析、處理，使得雷達裝置的控制處理部件的通用性較強，使用和維護均便利。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選方式作進一步詳細的描述。
圖1是本發(fā)明中的頻率變換部件的一種基本結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中的發(fā)射接收部件和控制處理部件的一種基本結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
參見圖1、圖2，雷達裝置由激光器1和其光路上的頻率變換部件、發(fā)射接收部件以及與其電連接的控制處理部件構(gòu)成，其中，頻率變換部件為工作平臺2上依次固定有導軌(4)、會聚凸透鏡22、導軌(7)、凹透鏡23和準直凸透鏡24以及步進電機(19，14)，激光器1也固定于工作平臺2上；其中，激光器1為同軸輸出1064nm和532nm兩個波長的Nd:YAG激光器，導軌(4，7)的導軌走向與激光器1的輸出光路相垂直。導軌4上置有與其動配合裝配的電移臺3，該電移臺3經(jīng)其上的螺母18與和步進電機19同軸連接的絲杠20動配合連接，電移臺3上還固定有三倍頻晶體5和四倍頻晶體21。導軌7上置有與其動配合裝配的電移臺8，該電移臺8經(jīng)其上的螺母13與和步進電機14同軸連接的絲杠15動配合連接，電移臺8上還固定有拉曼管組6，此拉曼管組6由充有甲烷的混合氣體的拉曼管9、充有40千帕的氘氣與50千帕的氦氣的拉曼管10和充有130千帕的氫氣與120千帕的氬氣的拉曼管11組成，其中，拉曼管9中甲烷的混合氣體的氣壓為3(可為1～5)兆帕、構(gòu)成比例為甲烷∶氦氣∶氖氣∶氫氣∶氮氣∶氬氣∶氘氣為1∶0.5(可為0.4～0.6)∶0.3(可為0.2～0.4)∶0.3(可為0.2～0.4)∶1(可為0.9～1.1)∶0.8(可為0.7～0.9)∶0.1(可為0.05～0.15)。凹透鏡23與準直凸透鏡24組合后的焦距為會聚凸透鏡22焦距的1.2(可為1.1～1.4)倍，其中，會聚凸透鏡22的焦距為80(可為60～100)cm，凹透鏡23的焦距為15(可為10～19)cm，準直凸透鏡24的焦距為20(可為15～27)cm。步進電機(19，14)的輸入端分別與步進電機控制器(17，16)的輸出端電連接，步進電機控制器(17，16)的控制信號輸入端與微型計算機52的I/O端口電連接，激光器1的泵浦源的工作信號控制端經(jīng)微型計算機52的RS232端口與其電連接。
發(fā)射接收部件為底座31經(jīng)滾珠軸承35與水平轉(zhuǎn)動鏡筒36動配合連接，固定于底座31上的步進電機33經(jīng)蝸桿32與固定于水平轉(zhuǎn)動鏡筒36上的蝸輪34動配合連接，該步進電機33與蝸桿32是同軸連接的。水平轉(zhuǎn)動鏡筒36的側(cè)壁經(jīng)滾珠軸承38與左右轉(zhuǎn)動鏡筒39動配合連接，固定于水平轉(zhuǎn)動鏡筒36上的步進電機43經(jīng)蝸桿42與固定于左右轉(zhuǎn)動鏡筒39上的蝸輪41動配合連接，該步進電機43與蝸桿42也是同軸連接的。水平轉(zhuǎn)動鏡筒36和左右轉(zhuǎn)動鏡筒39的端口分別固定有相互平行的平面反射鏡(37，40)，平面反射鏡37與水平轉(zhuǎn)動鏡筒36轉(zhuǎn)軸間的夾角為45度。底座31中于水平轉(zhuǎn)動鏡筒36的轉(zhuǎn)軸線上依次置有45度反射鏡44、光闌50和接收鏡51，其中，光闌50的孔徑為0.9(可為0.3～1.2)mm，此光闌50位于接收鏡51的焦點處，且與光纖45相連接，光纖45的另一端依次置有準直鏡46和光電倍增管47。
控制處理部件為微型計算機52經(jīng)其并行I/O端口與數(shù)模轉(zhuǎn)換器53、模數(shù)轉(zhuǎn)換器49電連接，經(jīng)其RS232端口與激光器1的泵浦源電連接。數(shù)模轉(zhuǎn)換器53分別與步進電機控制器(17，16)的輸入端和步進電機(33，43)控制器的輸入端電連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器49經(jīng)放大整形器48與光電倍增管47電連接。
使用時，根據(jù)需探測污染氣體的種類，由微型計算機52自動地選擇倍頻晶體(5，21)和拉曼管(9，10，11)，通過快速移動電移臺(3，8)，將選定的三倍頻晶體5或四倍頻晶體21置于激光器1的輸出光路中，并將選定的兩只拉曼管交替地置于激光器1的輸出光路中，就可由相應的拉曼管獲得探測該污染氣體的波長的拉曼散射激光。如需測二氧化硫的濃度，則將選定的四倍頻晶體21通過電移臺3置于激光器1的輸出光路中，并將選定的拉曼管9和拉曼管10交替地置于激光器1的輸出光路中，由拉曼管9和拉曼管10可分別得到探測二氧化硫濃度所需波長的拉曼散射激光。該拉曼散射激光束經(jīng)45度反射鏡44射向平面反射鏡(37，40)，并經(jīng)平面反射鏡40射入待測空間，因平面反射鏡37是按水平轉(zhuǎn)動鏡筒36的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的、而平面反射鏡40是按左右轉(zhuǎn)動鏡筒39的轉(zhuǎn)軸左右來回轉(zhuǎn)動的，故只要雷達裝置位于待測點附近，即雷達裝置的探測半徑達到待測點，就可探測到待測點的空氣污染狀況，并由微型計算機52分析、處理后輸出。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明的基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置，包括激光器(1)和其光路上的頻率變換部件、發(fā)射接收部件，以及與激光器(1)、頻率變換部件和發(fā)射接收部件電連接的控制處理部件，其特征在于1.1、所說頻率變換部件為依次設(shè)置的置于電移臺(3)上不同倍數(shù)的兩只倍頻晶體、會聚凸透鏡(22)、置于電移臺(8)上由三根平行設(shè)置的其中充有不同氣體的拉曼管構(gòu)成的拉曼管組(6)、凹透鏡(23)和準直凸透鏡(24)，所說電移臺(3，8)分別與步進電機(19，14)相連接，所說步進電機(19，14)的輸入端分別與步進電機控制器(17，16)的輸出端電連接；1.2、所說發(fā)射接收部件為底座(31)與水平轉(zhuǎn)動鏡筒(36)動配合連接，固定于底座(31)上的步進電機(3 3)經(jīng)蝸桿(32)與固定于水平轉(zhuǎn)動鏡筒(36)上的蝸輪(34)動配合連接，水平轉(zhuǎn)動鏡筒(36)的側(cè)壁與左右轉(zhuǎn)動鏡筒(39)動配合連接，固定于水平轉(zhuǎn)動鏡筒(36)上的步進電機(43)經(jīng)蝸桿(42)與固定于左右轉(zhuǎn)動鏡筒(39)上的蝸輪(41)動配合連接，水平轉(zhuǎn)動鏡筒(36)和左右轉(zhuǎn)動鏡筒(39)的端口分別固定有相互平行的平面反射鏡(37，40)，所說平面反射鏡(37)與水平轉(zhuǎn)動鏡筒(36)轉(zhuǎn)軸間的夾角為45度，底座(31)中于水平轉(zhuǎn)動鏡筒(36)轉(zhuǎn)軸線上依次置有45度反射鏡(44)、光闌(50)和接收鏡(51)，所說光闌(50)位于接收鏡(51)的焦點處，且與光纖(45)相連接，所說光纖(45)的另一端依次置有準直鏡(46)和光電倍增管(47)；1.3、所說控制處理部件為微型計算機(52)經(jīng)其I/O端口分別與數(shù)模轉(zhuǎn)換器(53)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(49)電連接，其中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(53)分別與激光器(1)的泵浦源、步進電機控制器(17，16)的輸入端和步進電機(33，43)控制器的輸入端電連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(49)經(jīng)放大整形器(48)與光電倍增管(47)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置，其特征是電移臺(3，8)分別與固定在工作平臺(2)上的導軌(4，7)動配合連接，所說導軌(4，7)的走向垂直于激光器(1)的輸出光路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置，其特征是電移臺(3，8)分別經(jīng)絲杠螺母付與固定在工作平臺(2)上的步進電機(19，14)相連接，其中，電移臺(3)上的螺母(18)與和步進電機(19)同軸連接的絲杠(20)動配合連接，電移臺(8)上的螺母(13)與和步進電機(14)同軸連接的絲杠(15)動配合連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置，其特征是倍頻晶體為三倍頻晶體(5)和四倍頻晶體(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置，其特征是拉曼管組(6)的拉曼管(9)中充有甲烷的混合氣體、拉曼管(10)中充有40千帕的氘氣與50千帕的氦氣、拉曼管(11)中充有130千帕的氫氣與120千帕的氬氣，所說拉曼管(9)中甲烷的混合氣體的氣壓為1～5兆帕、構(gòu)成比例為甲烷∶氦氣∶氖氣∶氫氣∶氮氣∶氬氣∶氘氣為1∶0.4～0.6∶0.2～0.4∶0.2～0.4∶0.9～1.1∶0.7～0.9∶0.05～0.15。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置，其特征是凹透鏡(23)與準直凸透鏡(24)組合后的焦距為會聚凸透鏡(22)焦距的1.1～1.4倍，其中，會聚凸透鏡(22)的焦距為60～100cm，凹透鏡(23)的焦距為10～19cm，準直凸透鏡(24)的焦距為15～27cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置，其特征是底座(31)經(jīng)滾珠軸承(35)與水平轉(zhuǎn)動鏡筒(36)動配合連接，水平轉(zhuǎn)動鏡筒(36)經(jīng)滾珠軸承(38)與左右轉(zhuǎn)動鏡筒(39)動配合連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置，其特征是步進電機(33)與蝸桿(32)同軸連接，步進電機(43)與蝸桿(42)同軸連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置，其特征是光闌(50)的孔徑為0.3～1.2mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置，其特征是激光器(1)為固體激光器或氣體激光器或化學激光器或半導體激光器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于拉曼光源的車載測污激光雷達裝置。它包括激光器(1)和其光路上的頻率變換部件、發(fā)射接收部件，以及與其電連接的控制處理部件，特別是1.頻率變換部件為依次設(shè)置的置于電移臺(3)上不同倍數(shù)的兩只倍頻晶體、會聚凸透鏡(22)、置于電移臺(8)上由三根平行設(shè)置的其中充有不同氣體的拉曼管構(gòu)成的拉曼管組(6)、凹透鏡(23)和準直凸透鏡(24)；2.發(fā)射接收部件由發(fā)射器和接收器組成；3.控制處理部件為微型計算機(52)經(jīng)I/O端口等分別與激光器(1)的泵浦源、步進電機(19，14，33，43)控制器的輸入端、光電倍增管(47)電連接。它可快速、實時探測大氣中的二氧化硫、二氧化氮、臭氧和氣溶膠的濃度。
文檔編號G02F1/39GK1877308SQ20051004047
公開日2006年12月13日 申請日期2005年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月7日
發(fā)明者張寅超, 胡歡陵, 譚錕, 陶宗明, 江慶五, 邵石生, 劉小勤, 胡順星, 曹開法, 方欣, 蘭舉生, 岳古明, 周軍, 樊仲維, 張改霞, 呂永輝, 洪光烈, 余濤華, 趙曰峰, 屈凱峰, 胡明勇 申請人:中國科學院安徽光學精密機械研究所, 北京國科世紀激光技術(shù)有限公司