吸收式激光雷達在大氣環(huán)境探測領域中發(fā)揮著重要作用,其數據的準確性、復現性以及不同系統(tǒng)測量結果的可比性都直接影響到系統(tǒng)測量數據對環(huán)境治理工作的價值�；跉怏w分子對光波的差分吸收原理,設計了一體化吸收式激光雷達校準系統(tǒng),采用與多種不同標準濃度氣體對比的方法實現對雷達系統(tǒng)的精確校準。通過對雷達校準系統(tǒng)的核心部件——多程反射腔進行了仿真模擬,確定了系統(tǒng)中反射腔鏡片的相關參數。最后利用甲烷氣體對這一標定系統(tǒng)進行了測試。實驗表明,該校準系統(tǒng)可以在一個大氣壓內實現對激光雷達的快速校準。 

【文章來源】：光學技術. 2020,46(04)北大核心CSCD

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

譜線強度

圖1所示為吸收式激光雷達校準系統(tǒng)示意圖,探測光子從光纖輸出端S1輸出,經透鏡F1、F2準直,通過氣體池、反射鏡組M1～M10多次反射后到達最后一面反射鏡M11。對于IPDA激光雷達,其探測激光光源的功率相對較小。為獲得足夠的回波功率,通常選擇反射率較高的硬物(甚至鏡面)作為反射點。因此,在校準系統(tǒng)中,采用反射率較高的鏡片M11作為校準系統(tǒng)的最后一面反射鏡,用以模擬此類激光雷達的工作過程。同樣,部分IPDA激光雷達具有更廣闊的應用場景,可借助巖石、土壤等反射率較低的硬物進行回波反射,獲取探測信號。對于此類激光雷達,通常具有相比于前者更高的探測激光功率輸出。若同樣采用高反射率鏡面作為反射點,將損傷雷達系統(tǒng)內部探測系統(tǒng)。因此,在系統(tǒng)中采用漫反射面模擬回波反射點。整個過程在體積約0.3m3的封閉空間內完成,不僅大幅度縮小了校準系統(tǒng)體積,使系統(tǒng)的移動性成為可能,更可以把被測氣體控制在封閉空間內,避免在校準過程中待測氣體對環(huán)境的二次污染。2 校準系統(tǒng)的仿真與實驗

基于以上所述兩種應用場景和雷達類型,本文對激光雷達校準系統(tǒng)的核心部分——多程反射光路進行了理論設計、仿真模擬zemax結構仿真見圖2,傳輸方式見圖3和實驗驗證。2.1 多程反射光路的模擬仿真

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3137511