技术领域
[0001] 本实用新型属于环境监测领域，具体地说涉及一种低盲区双波长三通道激光雷达探测系统。
背景技术
[0002] 激光雷达是一种借助于激光的主动遥感技术，主要通过分析
激光束在大气传输过程中与大气相互作用的回波
信号，获得大气环境的信息。激光具有单色性好、方向性强、
亮度高、脉宽窄的特点，使得激光雷达可以对0.2公里以至30公里范围大气环境进行高
时空分辨能
力的实时观测，成为研究大气
边界层、
气溶胶(飘尘)、
云结构、大气成分、
风场、
温度廓线大气特性的新一代高技术手段。
[0003] 激光雷达系统从结构上可以分为同轴和非同轴系统，二者的主要区别在于发射激光束的光轴和接收系统的光轴是否同轴。离轴系统由于激光光轴和望远镜光轴平行但不重合导致激光光束在传播过程中会逐渐进入到望远镜的视场，导致存在200m-500m的探测盲区。同轴系统由于卡塞格林望远镜中的次镜会挡住一部分信号，导致存在100m-200m的探测盲区。当一束线偏振光照射到粒子上，散射粒子产生的散射光强和偏振特性将随散射
角变化，且同入射光波长、散射粒子的大小、形状和光学折射率有关。当散射粒子呈现球形且各向同性时，根据球形粒子的光散射理论，后向散射光也是线偏振光，其电矢量的振动方向和入射光相同。然而，在散射粒子为非球形的情况下，入射光即使是线偏振光，所产生的后向散射光也是部分偏振光，即产生了退偏振现象。
[0004] 北京航空航天大学孙东松在“离轴Mie散射激光雷达系统及其信号校准”中提出离轴系统能够有效的提高对高空回波的探测能力，并且能够避开低空较强的散射回波以压缩回波的动态范围。
[0005] 澳
门科技大学郑玉臣在CN200920174505.4中提到采用的离轴系统能够有效的减小近场回波信号较强时对高灵敏度探测器长时间照射所产生的损伤，同时亦减小了近场信号饱和的风险。
[0006] 武汉大学龚威在CN201210353997.X中提出由于同轴系统对于远距离信号的探测能力限制，采用高低空分层探测的方式，光学系统包括激光发射子系统、第一光学接收通道和第二光学接收通道，激光发射子系统发射的激光脉冲束的光轴与第一光学接收系统接收通道的光轴重合，激光发射子系统发射的激光脉冲束的光轴与第二光学接收通道的光轴平行而不重合。实用新型内容
[0007] 为了克服
现有技术中存在的
缺陷，本实用新型提供了一种线性偏振度高、测量盲区低的低盲区双波长三通道激光雷达探测系统。
[0008] 本实用新型的目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0009] 一种低盲区双波长三通道激光雷达探测系统，所述激光雷达系统包括
激光器、发射系统和接收系统，所述激光器的出射的探测光的波长包括第一波长λ1和第二波长λ2，λ1≠λ2；所述双波长三通道激光雷达探测系统进一步包括：
[0010] 分光部件，所述分光部件将射出所述接收系统的测量光分出第一光束和第二光束；所述第一光束的波长包含第一波长λ1，不包含第二波长λ2；所述第二光束的波长包含第二波长λ2，不包含第一波长λ1；
[0011] 第一偏振分束部件，所述第一偏振分束部件将所述第二光束分为具有第一偏振方向的第三光束以及具有第二偏振方向的第四光束，所述第一偏振方向和第二偏振方向相互垂直；
[0012] 探测器，所述探测器分别接收所述第一光束、第三光束和第四光束。
[0013] 根据上述的低盲区双波长三通道激光雷达探测系统，可选地，所述发射系统包括：
[0014] 第二偏振分束部件，所述第二偏振分束部件将所述探测光分为具有第三偏振方向的第五光束以及具有第四偏振方向的第六光束，所述第三偏振方向和第四偏振方向相互垂直；
[0015] 光截止部件，所述第五光束在所述光截止部件上截止；
[0016] 第一反射镜，被所述第一反射镜反射后的第六光束的行进方向与所述接收系统的光学
主轴平行。
[0017] 根据上述的低盲区双波长三通道激光雷达探测系统，优选地，所述光截止部件是线偏振片或光吸收部件，所述线偏振片的偏振方向与所述第四偏振方向相同。
[0018] 根据上述的低盲区双波长三通道激光雷达探测系统，可选地，所述接收系统包括：
[0019] 第二反射镜，所述第二反射镜的凹形反射面将测量光反射到第三反射镜；所述凹形反射面迎着所述第一反射镜的反射背面；
[0020] 第三反射镜，经过所述第三反射镜反射的测量光穿过所述第二反射镜的中心而输出所述接收系统。
[0021] 根据上述的低盲区双波长三通道激光雷达探测系统，优选地，所述第三反射镜具有凸形反射面。
[0022] 根据上述的低盲区双波长三通道激光雷达探测系统，可选地，所述双波长三通道激光雷达探测系统进一步包括：
[0023] 光阑，所述光阑设置在所述接收系统的测量光的输出处。
[0024] 根据上述的低盲区双波长三通道激光雷达探测系统，可选地，所述双波长三通道激光雷达探测系统进一步包括：
[0025] 光
准直部件，所述光准直部件设置在所述光阑和分光部件之间的测量光光路上。
[0026] 根据上述的低盲区双波长三通道激光雷达探测系统，可选地，所述双波长三通道激光雷达探测系统进一步包括：
[0027] 滤光片，所述第一光束、第三光束和第四光束分别经过所述滤光片之后被探测器接收。
[0028] 根据上述的低盲区双波长三通道激光雷达探测系统，可选地，所述发射系统进一步包括：
[0029] 光扩束部件，所述探测光经过所述光扩束部件后进入所述第二偏振分束部件。
[0030] 根据上述的低盲区双波长三通道激光雷达探测系统，优选地，第一波长λ1＝355nm，第二波长λ2＝532nm。
[0031] 与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
[0032] 实现激光雷达探测系统的低盲区双波长三通道探测，不仅能够提高出射激光束的线性偏振度，而且能够实现同轴系统的低盲区测量。
附图说明
[0033] 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性
实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0034] 图1为根据本实用新型提供的双波长三通道激光雷达探测系统的结构示意图。
[0035] 附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
[0036] 下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
[0037] 实施例：
[0038] 图1示意性地给出了本实用新型实施例的低盲区双波长三通道激光雷达探测系统的结构简图，如图1所示，所述低盲区双波长三通道激光雷达探测系统包括：
[0039] 激光器，所述激光器发出探测光，所述探测器光的波长包括第一波长λ1和第二波长λ2；如，第一波长λ1＝355nm，第二波长λ2＝532nm；
[0040] 发射系统，所述发射系统包括：
[0041] 光扩束部件，所述测量光经过所述光扩束部件后进入所述第二偏振分束部件；
[0042] 第二偏振分束部件M1，如偏振分光棱镜，所述第二偏振分束部件将所述探测光分为具有第三偏振方向的第五光束以及具有第四偏振方向的第六光束，所述第三偏振方向和第四偏振方向相互垂直；所述第五光束和第六光束相互垂直；
[0043] 光截止部件M2，所述第五光束在所述光截止部件上截止，防止第五光束射入大气中；所述光截止部件是线偏振片或光吸收部件，所述线偏振片的偏振方向与所述第四偏振方向相同；
[0044] 第一反射镜M3，被所述第一反射镜反射后的第六光束的行进方向与所述接收系统的光学主轴重合；
[0045] 接收系统，所述接收系统包括：
[0046] 第二反射镜M4，所述第二反射镜的凹形反射面将测量光反射到第三反射镜；所述凹形反射面迎着所述第一反射镜的反射背面；
[0047] 第三反射镜M5，经过所述第三反射镜反射的测量光穿过所述第二反射镜的中心而输出所述接收系统，所述第三反射镜具有凸形反射面；
[0048] 光阑M6，所述光阑设置在所述接收系统的测量光的输出处；
[0049] 光准直部件M7，所述光准直部件设置在所述光阑和分光部件之间的测量光光路上；
[0050] 分光部件M8，所述分光部件将射出所述接收系统的测量光分出第一光束和第二光束；所述第一光束的波长包含第一波长λ1，不包含第二波长λ2；所述第二光束的波长包含第二波长λ2，不包含第一波长λ1；第一光束和第二光束相互垂直；所述分光部件对第一波长λ1全透，对第二波长λ2全反；
[0051] 第一偏振分束部件M9，如偏振分光棱镜，所述第一偏振分束部件将所述第二光束分为具有第一偏振方向的第三光束以及具有第二偏振方向的第四光束，所述第一偏振方向和第二偏振方向相互垂直；所述第三光束和第四光束相互垂直；
[0052] 滤光片M10-M12，所述第一光束、第三光束和第四光束分别经过所述滤光片之后被探测器接收；
[0053] 探测器，所述探测器分别接收所述第一光束、第三光束和第四光束；也即，第一光束、第三光束和第四光束分别构成了第一通道、第二通道和第三通道。
[0054] 虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，应当理解在不脱离本实用新型的精神和所附
权利要求限定的保护范围的情况下，可以对这些实施例进行各种变化、替换和
修改。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本实用新型保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。
