用于天基激光测高的智能化数据采集方法及系统

    公开(公告)号:CN101614814A

    公开(公告)日:2009-12-30

    申请号:CN200910063360.5

    申请日:2009-07-29

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及一种用于天基激光测高的智能化数据采集方法及系统。本发明的智能化数据采集方法能够对数据采集过程进行控制并做异常处理,完成精确同步的双通道高速数据采集,实现实时的大容量、智能化数据存储;本发明的智能化数据采集系统主要由信号调理单元、信号切换开关、模数转换单元、数据缓存单元以及数据和控制单元组成,其中两个通道分别接收激光测高仪的发射波与回波。本发明具备系统结构紧凑、体积小,电路稳定可靠,检测的动态范围大,模数转换误差小,能够长期不间断地稳定工作,具有较高的精度和稳健性,能够实时采集、传输与存储所有的有用数据,能够为天基激光测高仪增加雷达探测功能,获取光斑范围内的地表高度分布和反射率的特点。

    一种N2分子振转Raman谱的测量系统

    公开(公告)号:CN105928922B

    公开(公告)日:2017-11-28

    申请号:CN201610226530.7

    申请日:2016-04-13

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种N2分子振转Raman谱的测量系统。该系统由发射单元和光学接收与信号检测单元组成。发射单元采用种子注入的固体激光器输出极窄线宽的354.8 nm紫外激光照射大气分子;光学接收与信号检测单元收集由N2分子产生的振转Raman谱信号,采用双光栅色散系统将384.9‑388.6 nm范围光以8.3 mm nm‑1的线色散率在空间上色散开来,采用32通道的线阵探测器分辨并记录N2分子振转Raman谱O支(转动量子数J=16‑2)及S支(转动量子数J=0‑14)各分立谱线信号,同时对354.8 nm附近光产生优于13个数量级的抑制。本发明实现对N2分子Stokes振转Raman谱的分辨与记录,并可获取温度信息。

    一种紫外纯转动拉曼测温激光雷达系统

    公开(公告)号:CN106772441A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201710045075.5

    申请日:2017-01-20

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种紫外纯转动拉曼测温激光雷达系统。该激光雷达系统由发射单元、光学接收和双光栅多色仪单元以及光电转换与控制单元组成。发射单元采用种子注入的固体激光器输出极窄线宽的354.7nm紫外激光并导向天顶;光学接收和双光栅多色仪单元用于收集来自大气物质的后向散射光,并能以0.2 nm的谱分辨率对散射光谱中的纯转动拉曼谱进行提取,利用纯转动拉曼谱线强度随温度的变化得到大气温度的信息。光电转换与控制单元保障整个雷达系统有序工作。本发明的紫外纯转动拉曼激光雷达是让雷达工作在紫外波段,这样可以明显降低太阳背景光,可用于大气温度的全天时测量。

    一种同时检测三相态水Raman谱信号的双光栅光谱仪系统

    公开(公告)号:CN105928618A

    公开(公告)日:2016-09-07

    申请号:CN201610227322.9

    申请日:2016-04-13

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开一种同时检测三相态水Raman谱信号的双光栅光谱仪系统。包括信号馈入单元、光学色散单元和信号检测单元。信号馈入单元采用一根芯径0.6 mm、数值孔径0.12的光纤将传导的信号光馈入光学色散单元;光学色散单元包含两组级联的准Littrow结构布局的光栅色散系统,能高效传输并以1.0 mm nm‑1的线色散率将393.0‑424.0nm范围通带信号光在焦面上色散,同时对带外354.8 nm附近光产生优于6个数量级的抑制;信号检测单元能以0.8 nm的谱精度分辨与记录色散后的通带信号光。在354.8 nm紫外激光辐射下,气态、液态和固态水的振转Raman谱区依次对应395‑409 nm、396‑410 nm和401‑418 nm范围;本发明通带光谱范围覆盖了三相态水的振转Raman谱区,实现对三相态水Raman谱信号的同时检测,还能对354.8 nm附近光信号产生大幅抑制。

    一种紫外纯转动拉曼测温激光雷达系统

    公开(公告)号:CN106772441B

    公开(公告)日:2020-08-07

    申请号:CN201710045075.5

    申请日:2017-01-20

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种紫外纯转动拉曼测温激光雷达系统。该激光雷达系统由发射单元、光学接收和双光栅多色仪单元以及光电转换与控制单元组成。发射单元采用种子注入的固体激光器输出极窄线宽的354.7nm紫外激光并导向天顶;光学接收和双光栅多色仪单元用于收集来自大气物质的后向散射光,并能以0.2 nm的谱分辨率对散射光谱中的纯转动拉曼谱进行提取,利用纯转动拉曼谱线强度随温度的变化得到大气温度的信息。光电转换与控制单元保障整个雷达系统有序工作。本发明的紫外纯转动拉曼激光雷达是让雷达工作在紫外波段,这样可以明显降低太阳背景光,可用于大气温度的全天时测量。

    一种同时检测三相态水Raman谱信号的双光栅光谱仪系统

    公开(公告)号:CN105928618B

    公开(公告)日:2017-03-29

    申请号:CN201610227322.9

    申请日:2016-04-13

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开一种同时检测三相态水Raman谱信号的双光栅光谱仪系统。包括信号馈入单元、光学色散单元和信号检测单元。信号馈入单元采用一根芯径0.6mm、数值孔径0.12的光纤将传导的信号光馈入光学色散单元;光学色散单元包含两组级联的准Littrow结构布局的光栅色散系统,能高效传输并以1.0mm nm-1的线色散率将393.0-424.0nm范围通带信号光在焦面上色散,同时对带外354.8nm附近光产生优于6个数量级的抑制;信号检测单元能以0.8nm的谱精度分辨与记录色散后的通带信号光。在354.8nm紫外激光辐射下,气态、液态和固态水的振转Raman谱区依次对应395-409nm、396-410nm和401-418nm范围;本发明通带光谱范围覆盖了三相态水的振转Raman谱区,实现对三相态水Raman谱信号的同时检测,还能对354.8nm附近光信号产生大幅抑制。

    一种测量大气水Raman谱和气溶胶荧光谱的激光雷达系统

    公开(公告)号:CN105675576B

    公开(公告)日:2017-03-29

    申请号:CN201610226616.X

    申请日:2016-04-13

    Applicant: 武汉大学

    CPC classification number: G01S17/95 Y02A90/19

    Abstract: 本发明公开了一种测量大气水Raman谱和气溶胶荧光谱的激光雷达系统。该系统由发射单元、光学接收与信号检测单元和控制单元组成。发射单元采用种子注入的固体激光器输出极窄线宽的354.8 nm紫外激光并导向天顶;光学接收与信号检测单元收集来自大气物质的后向散射光,对354.8 nm附近光产生优于15个数量级的抑制,并以0.8 nm的谱精度分辨与记录393.0-424.0 nm谱带范围信号光;控制单元保障整个雷达系统有序工作。在波长354.8 nm紫外激光辐射下,气态、液态和固态水的振转Raman谱区依次对应395-409 nm、396-410 nm和401-418 nm范围。本发明可同时记录由三相态水产生的Raman谱和由气溶胶粒子产生的荧光谱,实现对大气水和气溶胶等物质的同时探测。

    一种N2分子振转Raman谱的测量系统

    公开(公告)号:CN105928922A

    公开(公告)日:2016-09-07

    申请号:CN201610226530.7

    申请日:2016-04-13

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种N2分子振转Raman谱的测量系统。该系统由发射单元和光学接收与信号检测单元组成。发射单元采用种子注入的固体激光器输出极窄线宽的354.8 nm紫外激光照射大气分子;光学接收与信号检测单元收集由N2分子产生的振转Raman谱信号,采用双光栅色散系统将384.9‑388.6 nm范围光以8.3 mm nm‑1的线色散率在空间上色散开来,采用32通道的线阵探测器分辨并记录N2分子振转Raman谱O支(转动量子数J=16‑2)及S支(转动量子数J=0‑14)各分立谱线信号,同时对354.8 nm附近光产生优于13个数量级的抑制。本发明实现对N2分子Stokes振转Raman谱的分辨与记录,并可获取温度信息。

    用于激光测距的数据采集装置及其采集流程

    公开(公告)号:CN1851499A

    公开(公告)日:2006-10-25

    申请号:CN200610019109.5

    申请日:2006-05-19

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于激光测距的数据采集装置及其采集流程,涉及激光测距技术。本发明将激光脉冲测距方法与数据采集技术融合;本装置包括发射波输入通道1、回波输入通道2、触发输入通道3、发射波放大单元4、回波放大单元5、触发单元6、发射波模数转换单元7、回波模数转换单元8、控制运算与同步单元9、存储器10、接口单元11、系统时钟12、上位机13;本流程主要包括:开始A,初始化B,自检C,待机D,什么命令E,采集指令F,触发信号G,采集发射波信号H,回波过阈值I,计算渡越时间L,压缩并存储数据M,采集结束N。适用于移动式连续激光测距、激光雷达以及通用数据采集应用系统。

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