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公开(公告)号：CN113176582B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202110460135.6
申请日：2021-04-27
Applicant: 厦门大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双频泵浦的流速探测激光雷达和流速探测方法，其将探测周期分为两个阶段，每个阶段都采用脉冲激光探测流体并接收回波信号，不同阶段的回波信号与不同频率的泵浦激光混频并进行频率转换再提取其中的米散射信号由鉴频器输出透射光至探测器探测光强度并进行数据处理获得流体流速；其中，两个阶段的米散射信号应分别位于鉴频器的上升沿和下降沿。上述技术方案利用直接探测技术探测流速，具有数据处理量小、信号提取简单、探测距离分辩率高的效果；利用频率转换技术可采用透过率好的可见光探测水体，能够获得水体各垂直剖面的流速；利用双边缘技术，只需一个探测器探测鉴频器透射信号的光强度，降低了成本。
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公开(公告)号：CN117518192A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311493667.5
申请日：2023-11-09
Applicant: 厦门大学
Abstract: 本发明公开了一种探测水体各剖面的方法和探测距离可自适应调节的水体激光雷达，该方法通过设定功率保持时间，每隔功率保持时间获取判决信号内分时段光强度大于探测器门限的超限时段，超限时段即为单光子探测器单位时间内接收的光子数超出其饱和计数率的时段，而后根据获取的结果控制单光子探测器在当前功率保持时间里的每个脉冲周期内的所有超限时段不进行探测，改善了单光子探测器由于单位时间内接收的光子数超出其饱和计数率而导致的损坏，而采用该方法的探测距离可自适应调节的水体激光雷达能够实现仅通过一个单光子探测器进行探测距离上的大范围探测。
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公开(公告)号：CN113514853B
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202110373508.6
申请日：2021-04-07
Applicant: 厦门大学
IPC: G01S17/95 , G01S7/481 , G01S7/484 , G01S7/4865
Abstract: 本申请公开了一体化激光探测方法和一体化探测激光雷达。其中方法包括：将种子激光放大、倍频和分光处理后得到至少两束发射激光并分别发射至对应的介质后接收各介质的回波信号，经滤波后得到对应的滤波信号并耦合成待测信号，使其中的滤波信号在时域上分离；对待测信号进行探测和数据处理和分析得到各介质的探测结果。一体化探测激光雷达基于上述方法，采用倍频器进行倍频处理，采用二向色镜分光，采用延时光纤对其中一个滤波信号进行延时处理。本申请的技术方案有利于对大气和海洋探测数据进行时空对应性研究，因为仅采用单一种子(56)对比文件程学武;宋娟;李发泉;戴阳;龚顺生.双波长高空探测激光雷达技术.中国激光.2006,(第05期),第601-606页.
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公开(公告)号：CN113567955A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202110769826.4
申请日：2021-07-07
Applicant: 厦门大学
IPC: G01S7/481
Abstract: 本发明提供一种基于单腔双工作波长FPI的水体探测激光雷达，在FPI的两端面均镀近红外波段和蓝绿波段两个膜层；在激光出射端，通过该FPI滤出梳状窄线宽激光，再经倍频器倍频到适合于水体探测的蓝绿波段；在激光雷达接收端，回波信号通过同一FPI，将回波信号高信噪比的滤出。通过对近红外波段和蓝绿波段分别镀不同反射率的反射膜，对近红外波段采用高反射膜，实现窄带近红外激光输出，而蓝绿波段采用稍低反射膜，实现对回波信号的高透过率。本发明在兼顾近红外波段窄线宽激光高功率输出的同时，获得了精准窄带滤波，最大限度降低了环境对FPI频率漂移的影响，提高了激光雷达整体性能。
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公开(公告)号：CN113567955B
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202110769826.4
申请日：2021-07-07
Applicant: 厦门大学
IPC: G01S7/481
Abstract: 本发明提供一种基于单腔双工作波长FPI的水体探测激光雷达，在FPI的两端面均镀近红外波段和蓝绿波段两个膜层；在激光出射端，通过该FPI滤出梳状窄线宽激光，再经倍频器倍频到适合于水体探测的蓝绿波段；在激光雷达接收端，回波信号通过同一FPI，将回波信号高信噪比的滤出。通过对近红外波段和蓝绿波段分别镀不同反射率的反射膜，对近红外波段采用高反射膜，实现窄带近红外激光输出，而蓝绿波段采用稍低反射膜，实现对回波信号的高透过率。本发明在兼顾近红外波段窄线宽激光高功率输出的同时，获得了精准窄带滤波，最大限度降低了环境对FPI频率漂移的影响，提高了激光雷达整体性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114924255A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210415332.0
申请日：2022-04-20
Applicant: 厦门大学
Abstract: 本发明提供一种基于编码脉冲的水体激光雷达及编码脉冲激光生成方法，通过调制方式或物理方式的编码脉冲激光转换装置将连续激光或脉冲激光转换为适用于水体和目标探测的蓝绿波段编码脉冲激光；采用调制方式时提高出射激光的平均发射功率，通过对激光脉冲进行编码产生编码相关增益，去除背景噪声，提高系统信噪比，从而实现脉冲激光雷达的长距离和弱信号目标探测，同时由于连续激光器器件成熟，可供选择的波段比较多，适用性更广，能够满足不同水体场景的探测需求；采用物理方式时对激光脉冲进行编码生成两路编码脉冲激光，与单重复脉冲激光雷达系统相比，不仅可以提高系统信噪比，还能够增加探测维度和范围，减小探测等待时间，提高探测效率。
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公开(公告)号：CN113361080B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202110553286.6
申请日：2021-05-20
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明提供一种基于GPU的多层水体光子传输半解析蒙特卡洛仿真方法，包括：在CPU的内存中分配固定的输入输出数据储存空间；在GPU的显存中分配固定的输入输出数据储存空间；将在CPU端赋初值的参数数组输入GPU；在GPU端进行并行光子计算；在GPU中对接收到的能量进行记录，并进行累加；所有光子都湮灭或逸出边界后，将记录数组从GPU输出到CPU端，使用CPU对记录数组进行统计绘图，输出不同散射次数的回波信号强度与深度的变化情况，获得最终仿真结果。本发明通过对多层水体光子传输半解析蒙特卡洛模型使用GPU并行运算，提高了多层水体光子传输半解析蒙特卡洛仿真的计算速度。
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公开(公告)号：CN113514853A
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN202110373508.6
申请日：2021-04-07
Applicant: 厦门大学
IPC: G01S17/95 , G01S7/481 , G01S7/484 , G01S7/4865
Abstract: 本申请公开了一体化激光探测方法和一体化探测激光雷达。其中方法包括：将种子激光放大、倍频和分光处理后得到至少两束发射激光并分别发射至对应的介质后接收各介质的回波信号，经滤波后得到对应的滤波信号并耦合成待测信号，使其中的滤波信号在时域上分离；对待测信号进行探测和数据处理和分析得到各介质的探测结果。一体化探测激光雷达基于上述方法，采用倍频器进行倍频处理，采用二向色镜分光，采用延时光纤对其中一个滤波信号进行延时处理。本申请的技术方案有利于对大气和海洋探测数据进行时空对应性研究，因为仅采用单一种子激光器、单个探测器和单个数据处理模块，因此提高了系统稳定性和激光雷达的性价比。
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公开(公告)号：CN113361080A
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202110553286.6
申请日：2021-05-20
Applicant: 厦门大学
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明提供一种基于GPU的多层水体光子传输半解析蒙特卡洛仿真方法，包括：在CPU的内存中分配固定的输入输出数据储存空间；在GPU的显存中分配固定的输入输出数据储存空间；将在CPU端赋初值的参数数组输入GPU；在GPU端进行并行光子计算；在GPU中对接收到的能量进行记录，并进行累加；所有光子都湮灭或逸出边界后，将记录数组从GPU输出到CPU端，使用CPU对记录数组进行统计绘图，输出不同散射次数的回波信号强度与深度的变化情况，获得最终仿真结果。本发明通过对多层水体光子传输半解析蒙特卡洛模型使用GPU并行运算，提高了多层水体光子传输半解析蒙特卡洛仿真的计算速度。
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公开(公告)号：CN119757285A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202411512728.2
申请日：2024-10-28
Applicant: 厦门大学
Abstract: 本发明公开了一种基于离轴激光雷达多次散射廓线的水体固有光学参数探测方法，其特征是，包括以下步骤：通过离轴激光雷达获取目标水体的多次散射廓线；对获取的目标水体的多次散射廓线取对数并利用线性函数拟合；基于拟合函数中的截距和预设的第一关系式，确定目标水体的散射系数，并基于拟合函数中的斜率和预设的第二关系式，确定目标水体的光束衰减系数，以及基于散射系数和光束衰减系数和预设的第三关系式，确定目标水体的吸收系数；拟合参数通过以下步骤确定：通过离轴激光雷达获取采样水体的多次散射廓线，并测量获取采样水体的散射系数和光束衰减系数；对获取的采样水体的多次散射廓线取对数并利用线性函数拟合；基于拟合函数中的截距和斜率，以及获取的采样水体的散射系数和光束衰减系数，确定第一关系式、第二关系式中的拟合参数。该探测方法能够简单方便地利用离轴激光雷达的探测结果获得水体固有光学参数。
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