專利名稱：一種植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于特殊波長的多波長激光合波分波技術(shù)，尤其涉及一種測繪遙感領(lǐng)域多光譜激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前可以制作合波分波器的技術(shù)路線主要有薄膜濾波片，Bragg光柵，體光柵，陣列波導(dǎo)光柵和刻蝕光柵。薄膜濾波片式的合波分波器是將每一個濾波片設(shè)計(jì)成只反一個特定波長的光，其它波長的光則以較低的損耗通過。這種結(jié)構(gòu)的合波分波器在道數(shù)目較小時具有很好的性能指標(biāo)。但由于是用分立器件串聯(lián)構(gòu)成的，在通道數(shù)目大時封裝難度和成本增加，且后面通道的插入損耗也是一個問題。Bragg光柵式的合波分波器的工作原理與結(jié)構(gòu)與薄膜濾波片相似，也是串聯(lián)的模，因此雖然有很好的器件性能，但在大通道數(shù)時也會遇到封裝和成本的問題。體光柵則是由傳統(tǒng)的光譜儀發(fā)展而來。在通道間隔(即分辨率)、竄擾等方面具非常好的表現(xiàn)。但由于在通道間隔減小時，體積會迅速增大、器件對外界的抗干擾力差。陣列波導(dǎo)光柵(AWG)和刻蝕光柵(EDG)是采用了半導(dǎo)體加工工藝制作的集成平面光波導(dǎo)器件。同集成電路一樣，集成平面光波導(dǎo)器件在可靠性，縮小器件尺寸，降低成本方面有優(yōu)異的表現(xiàn)。但以上制作合波分波器的技術(shù)多用于光纖通信領(lǐng)域內(nèi)光信息傳輸問題，其傳輸波長多集中于0.8 2.0微米的近紅外波段,還未見基于可見光特殊波長的合波分波器存在。另一方面，傳統(tǒng)的激光雷達(dá)對地觀測技術(shù)多采用單波長激光發(fā)射與接收，隨著該技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，單波長激光雷達(dá)系統(tǒng)已不能滿足其在對地觀測特別是植被監(jiān)測中的應(yīng)用要求。近年來，多波長激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，有望將激光雷達(dá)在對地觀測中的應(yīng)用推上一個新的高度。其中，基于植被探測的多波長激光合波分波技術(shù)是關(guān)鍵問題之一。合波的主要任務(wù)是將多路選定的植被探測特殊波長的激光以低損耗、高效率的方式合成為一束光路輸出并能夠保持在較遠(yuǎn)距離處仍具有很高凝聚度，從而保證這多個波長的激光反應(yīng)的是同一個探測點(diǎn)的光譜信息。同時，還可以實(shí)現(xiàn)多路激光與接收望遠(yuǎn)鏡的同軸發(fā)射，提高系統(tǒng)探測的精度。分波的主要任務(wù)是將望遠(yuǎn)鏡接收到的激光后向散射多路回波分離成只包含若干個特定波長的激光信號，繼而在多通道接收器中進(jìn)行后續(xù)處理。目前存在的分波、合波器難以應(yīng)用到對地觀測多波長激光雷達(dá)系統(tǒng)中的原因在于:1.波長范圍不合適。目前的合波分波器主要應(yīng)用對象為光纖通信，其他波長傳輸范圍為0.8 2.0微米，而對地觀測多波長激光雷達(dá)系統(tǒng)的探測波長包含可見光波段的綠光、紅光及近紅外波段(0.7微米左右)等植被“綠邊”、“紅邊”特殊波長，這些波長大多與植被色素含量、氮含量、水分含量等生化指標(biāo)相關(guān)，是植被探測中不可或缺的波段。2.光柵合波分波器存在通道竄擾大、偏振相關(guān)性高等問題；普通的分立式薄膜濾波片合波分波器可以解決上述問題，但同時又存在多級串聯(lián)時損耗大的問題。多波長激光雷達(dá)系統(tǒng)是一種強(qiáng)激光發(fā)射、弱信號檢測技術(shù)，損耗過大會導(dǎo)致系統(tǒng)信噪比過低，嚴(yán)重影響探測精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于植被探測特殊波長的多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:一種植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器，包括:合波器、分波器和底板，所述的合波、分波器均安裝于所述的底板上；作為優(yōu)選，所述的合波器包括:第一激光準(zhǔn)直器、第二激光準(zhǔn)直器、第三激光準(zhǔn)直器、第四激光準(zhǔn)直器、第一鍍鋁膜全反射鏡、第二鍍鋁膜全反射鏡、第三鍍鋁膜全反射鏡、第四鍍鋁膜全反射鏡、第五鍍鋁膜全反射鏡、第六鍍鋁膜全反射鏡、第七鍍鋁膜全反射鏡、第八鍍鋁膜全反射鏡、第九鍍鋁膜全反射鏡、第十鍍鋁膜全反射鏡、第十一鍍鋁膜全反射鏡、第十二鍍鋁膜全反射鏡、第十三鍍鋁膜全反射鏡、第一薄膜濾波片、第二薄膜濾波片、第三薄膜濾波片；外部紅光激光器輸出端與所述的第一激光準(zhǔn)直器的輸入端相連，所述的第一激光準(zhǔn)直器的輸出端與所述的第一鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第一鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第二鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第二鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第一薄膜濾波片的輸入端相連；外部綠光激光器輸出端與所述的第二激光準(zhǔn)直器的輸入端相連，所述的第二激光準(zhǔn)直器的輸出端與所述的第三鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第三鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第四鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第四鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第九鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第九鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第一薄膜濾波片的另一輸入端相連；所述的第一薄膜濾波片的輸出端與所述的第三薄膜濾波片的輸入端相連；外部紅外光激光器輸出端與所述的第三激光準(zhǔn)直器的輸入端相連，所述的第三激光準(zhǔn)直器的輸出端與所述的第五鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第五鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第六鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第六鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第二薄膜濾波片的輸入端相連；外部近紅光激光器輸出端與所述的第四激光準(zhǔn)直器的輸入端相連，所述的第四激光準(zhǔn)直器的輸出端與所述的第七鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第七鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第八鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第八鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第十鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第十鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第二薄膜濾波片的另一輸入端相連；所述的第二薄膜濾波片的輸出端與所述的第十一鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第十一鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第三薄膜濾波片的另一輸入端相連；所述的第三薄膜濾波片的輸出端與所述的第十二鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第十二鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第十三鍍鋁膜全 反射鏡的輸入端相連；作為優(yōu)選，所述的分波器包括:第五激光準(zhǔn)直器、第六激光準(zhǔn)直器、第七激光準(zhǔn)直器、第八激光準(zhǔn)直器、第十四鍍鋁膜全反射鏡、第十五鍍鋁膜全反射鏡、第四薄膜濾波片、第五薄膜濾波片、第六薄膜濾波片、非球面鏡組合、光路接收望遠(yuǎn)鏡、光闌；所述的光路接收望遠(yuǎn)鏡的輸出端與所述的光闌的輸入端相連，所述的光闌的輸出端與所述的非球面鏡組合的輸入端相連，所述的非球面鏡組合的輸出端與所述的第五薄膜濾波片的輸入端相連，所述的第五薄膜濾波片的一個輸出端與所述的第四薄膜濾波片的輸入端相連，所述的第五薄膜濾波片的另一個輸出端與所述的第六薄膜濾波片的輸入端相連；所述的第四薄膜濾波片的一個輸出端與所述的第六激光準(zhǔn)直器相連，所述的第四薄膜濾波片的另一個輸出端與所述的第十四鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第十四鍍鋁膜全反射鏡的輸出端與所述的第五激光準(zhǔn)直器相連；所述的第六薄膜濾波片的一個輸出端與所述的第七激光準(zhǔn)直器相連，所述的第六薄膜濾波片的另一個輸出端與所述的第十五鍍鋁膜全反射鏡的輸入端相連，所述的第十五鍍鋁膜全反射鏡的輸出端相連與所述的第八激光準(zhǔn)直器相連。作為優(yōu)選，還包含三十個鏡架，第一鍍鋁膜全反射鏡、第二鍍鋁膜全反射鏡、第三鍍鋁膜全反射鏡、第四鍍鋁膜全反射鏡、第五鍍鋁膜全反射鏡、第六鍍鋁膜全反射鏡、第七鍍鋁膜全反射鏡、第八鍍鋁膜全反射鏡、第九鍍鋁膜全反射鏡、第十鍍鋁膜全反射鏡、第十一鍍鋁膜全反射鏡、第十二鍍鋁膜全反射鏡、第十三鍍鋁膜全反射鏡、第十四鍍鋁膜全反射鏡、第十五鍍鋁膜全反射鏡、第一薄膜濾波片、第二薄膜濾波片、第三薄膜濾波片、第四薄膜濾波片、第五薄膜濾波片、第六薄膜濾波片、非球面鏡組合均分別安裝于所述的鏡架上。作為優(yōu)選，所述的鏡架都安裝在所述的底板上。作為優(yōu)選，所述的第一激光準(zhǔn)直器、第二激光準(zhǔn)直器、第三激光準(zhǔn)直器、第四激光準(zhǔn)直器均分別安裝在所述的·底板上。作為優(yōu)選,所述的第五激光準(zhǔn)直器、第六激光準(zhǔn)直器、第七激光準(zhǔn)直器、第八激光準(zhǔn)直器均分別安裝在所述的底板上。作為優(yōu)選，所述的光路接收望遠(yuǎn)鏡安裝在所述的底板上。作為優(yōu)選，所述的光闌安裝在所述的底板上。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:I)本發(fā)明優(yōu)選方案的4個波長包括了綠光、紅光、近紅光以及紅外光，同時包含的植被探測中的“綠邊”、“紅邊”等敏感波段，對植被色素、氮含量、水分含量等生化指標(biāo)分析能起到重要作用。2)本發(fā)明采用薄膜濾波片進(jìn)行合波分波，插入損耗低，穩(wěn)定性高，效果好。3)本發(fā)明采用并聯(lián)式結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分立串聯(lián)式結(jié)構(gòu)，可大大降低能量損耗，可提聞探測精度。


圖1:為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2:為本發(fā)明的合波器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3:為本發(fā)明的分波器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面以具體實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的具體技術(shù)過程為:合波時，多個波長的光波兩兩組合為(A1, λ2)，(λ3, λ4),……，Uiri, λη)(若波長數(shù)目為奇數(shù)，則將最后一個光波λη單獨(dú)作為一組)，其中光波λ 過鍍鋁膜全反射鏡后到達(dá)第一薄膜濾波片，與λ 2會合為一路光波λ12。同樣地，光波λ 3經(jīng)過鍍招膜全反射鏡后到達(dá)第二薄膜濾波片，與λ 4會合為一光波λ34，然后光波λ 12再經(jīng)過鍍鋁膜全反射鏡后到達(dá)第三薄膜濾波片，與光波λ 34會合為一路光波入1234，……，依此類推，直到所有的入射光波最終合成為一路光波輸出。根據(jù)光路可逆原理，當(dāng)光路相反時，則實(shí)現(xiàn)光路的分波。請見圖1、圖2和圖3，本發(fā)明提供的一種植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器，包括:合波器1、分波器2和底板3，合波1、分波器2均安裝于底板3上。合波器I輸出包含多個波長的一束光照射到被探測植被，產(chǎn)生反射/散射光，其中一部分反射/散射光進(jìn)入到分波器2后，被分成只包含單個波長信息的多路回波光。合波器I包括:第一激光準(zhǔn)直器101、第二激光準(zhǔn)直器102、第三激光準(zhǔn)直器103、第四激光準(zhǔn)直器104、第一鍍鋁膜全反射鏡111、第二鍍鋁膜全反射鏡112、第三鍍鋁膜全反射鏡113、第四鍍鋁膜 全反射鏡114、第五鍍鋁膜全反射鏡115、第六鍍鋁膜全反射鏡116、第七鍍鋁膜全反射鏡117、第八鍍鋁膜全反射鏡118、第九鍍鋁膜全反射鏡119、第十鍍鋁膜全反射鏡120、第十一鍍鋁膜全反射鏡121、第十二鍍鋁膜全反射鏡122、第十三鍍鋁膜全反射鏡123、第一薄膜濾波片131、第二薄膜濾波片132、第三薄膜濾波片133 ;外部紅光激光器輸出端與第一激光準(zhǔn)直器101的輸入端相連，第一激光準(zhǔn)直器101的輸出端與第一鍍招膜全反射鏡111的輸入端相連，第一鍍鋁膜全反射鏡111的輸出端與第二鍍鋁膜全反射鏡112的輸入端相連，第二鍍招膜全反射鏡112的輸出端與第一薄膜濾波片131的輸入端相連；夕卜部綠光激光器輸出端與第二激光準(zhǔn)直器102的輸入端相連,第二激光準(zhǔn)直器102的輸出端與第三鍍鋁膜全反射鏡113的輸入端相連，第三鍍鋁膜全反射鏡113的輸出端與第四鍍鋁膜全反射鏡114的輸入端相連，第四鍍鋁膜全反射鏡114的輸出端與第九鍍鋁膜全反射鏡119的輸入端相連，第九鍍招膜全反射鏡119的輸出端與第一薄膜濾波片131的另一輸入端相連；第一薄膜濾波片131的輸出端與第三薄膜濾波片133的輸入端相連；外部紅外光激光器輸出端與第三激光準(zhǔn)直器103的輸入端相連,第三激光準(zhǔn)直器103的輸出端與第五鍍鋁膜全反射鏡115的輸入端相連，第五鍍鋁膜全反射鏡115的輸出端與第六鍍鋁膜全反射鏡116的輸入端相連，第六鍍招膜全反射鏡116的輸出端與第二薄膜濾波片132的輸入端相連；外部近紅光激光器輸出端與第四激光準(zhǔn)直器104的輸入端相連，第四激光準(zhǔn)直器104的輸出端與第七鍍鋁膜全反射鏡117的輸入端相連，第七鍍鋁膜全反射鏡117的輸出端與第八鍍鋁膜全反射鏡118的輸入端相連，第八鍍鋁膜全反射鏡118的輸出端與第十鍍鋁膜全反射鏡120的輸入端相連，第十鍍鋁膜全反射鏡120的輸出端與第二薄膜濾波片132的另一輸入端相連；第二薄膜濾波片132的輸出端與第^ 鍍招膜全反射鏡121的輸入端相連，第十一鍍鋁膜全反射鏡121的輸出端與第三薄膜濾波片133的另一輸入端相連；第三薄膜濾波片133的輸出端與第十二鍍鋁膜全反射鏡122的輸入端相連，第十二鍍鋁膜全反射鏡122的輸出端與第十三鍍鋁膜全反射鏡123的輸入端相連；第一激光準(zhǔn)直器101、第二激光準(zhǔn)直器102、第三激光準(zhǔn)直器103、第四激光準(zhǔn)直器104均分別安裝在底板3上。四路激光(X1, λ 2, λ 3, λ 4)分別經(jīng)過對應(yīng)激光準(zhǔn)直器后，成為四路平行光，每路激光由一組鍍鋁膜全反射鏡(兩塊鍍鋁膜全反射鏡組成)控制光路輸出方向。綠光與紅光經(jīng)由第一薄膜濾波片后，合成為一路光λ 12輸出，同時近紅光與紅外光經(jīng)由第二薄膜濾波片后，合成為一路光輸出。入12與入M經(jīng)由第三薄膜濾波片后，合成為一路包含綠光、紅光、近紅光、紅外光四種波長的激光λ 1234，再由一組鍍鋁膜全反射鏡控制最終光路的輸出方向。分波器2包括:第五激光準(zhǔn)直器205、第六激光準(zhǔn)直器206、第七激光準(zhǔn)直器207、第八激光準(zhǔn)直器208、第十四鍍鋁膜全反射鏡214、第十五鍍鋁膜全反射鏡215、第四薄膜濾波片224、第五薄膜濾波片225、第六薄膜濾波片226、非球面鏡組合25、光路接收望遠(yuǎn)鏡26、光闌27 ;光路接收望遠(yuǎn)鏡26的輸出端與光闌27的輸入端相連,光闌27的輸出端與非球面鏡組合25的輸入端相連,非球面鏡組合25的輸出端與第五薄膜濾波片225的輸入端相連，第五薄膜濾波片225的一個輸出端與第四薄膜濾波片224的輸入端相連，第五薄膜濾波片225的另一個輸出端與第六薄膜濾波片226的輸入端相連；第四薄膜濾波片224的一個輸出端與第六激光準(zhǔn)直器206相連，第四薄膜濾波片224的另一個輸出端與第十四鍍鋁膜全反射鏡214的輸入端相連,第十四鍍招膜全反射鏡214的輸出端與第五激光準(zhǔn)直器205相連；第六薄膜濾波片226的一個輸出端與第七激光準(zhǔn)直器207相連，第六薄膜濾波片226的另一個輸出端與第十五鍍鋁膜全反射鏡215的輸入端相連，第十五鍍鋁膜全反射鏡215的輸出端相連與第八激光準(zhǔn)直器208相連。第五激光準(zhǔn)直器205、第六激光準(zhǔn)直器206、第七激光準(zhǔn)直器207、第八激光準(zhǔn)直器208、光路接收望遠(yuǎn)鏡26、光闌27均分別安裝在底板3上。由于激光雷達(dá)植被探測多為遠(yuǎn)距離目標(biāo)測量(超過100m)，因此探測到的多波長回波需用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行接收，同時，在光路進(jìn)入分波器之前，必須利用光闌27，非球面鏡組合25等對光路進(jìn)行整形。整形后的包含綠光，紅光，近紅光與紅外光四路光的激光束λ 1234首先經(jīng)由第五薄膜濾波片225后分為兩路光，其中一路包含綠光，紅光的激光束λ 12經(jīng)由第四薄膜濾波片224后分為綠光，紅光兩路光；其中另一路包含近紅光，紅外光的激光束λ 34經(jīng)由第六薄膜濾波片226后分為近紅光，紅外光兩路光；最后分出的四路激光分別經(jīng)過激光準(zhǔn)直器后輸出。本發(fā)明提供的一種植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器還包含三十個鏡架，第一鍍鋁膜全反射鏡111、第二鍍鋁膜全反射鏡112、第三鍍鋁膜全反射鏡113、第四鍍鋁膜全反射鏡114、第五鍍鋁膜全反射鏡115、第六鍍鋁膜全反射鏡116、第七鍍鋁膜全反射鏡117、第八鍍鋁膜全反射鏡118、第九鍍鋁膜全反射鏡119、第十鍍鋁膜全反射鏡120、第十一鍍鋁膜全反射鏡121、第十二鍍鋁膜全反射鏡122、第十三鍍鋁膜全反射鏡123、第十四鍍鋁膜全反射鏡214、第十五鍍鋁膜全反射鏡215、第一薄膜濾波片131、第二薄膜濾波片132、第三薄膜濾波片133、第四薄膜濾波片224、第五薄膜濾波片225、第六薄膜濾波片226、非球面鏡組合25均分別安裝于鏡架上。鏡架都安裝在底板3上。第一薄膜濾波片131與第四薄膜濾波片224在45度入射時，對綠光附近的光有較高的反射率，同時對紅光附近的光有較高的透射率，故利用該濾光片可以將綠光與紅光合到一起或者分開。第二薄膜 濾波片132與第六薄膜濾波片226在45度入射時，對近紅光附近的光有較高的反射率，同時對紅外光附近的光有較高的透射率，故利用該濾波片可以將近紅光與紅外光合到一起或者分開。第三薄膜濾波片133與第五薄膜濾波片225在45度入射時，對于綠光、紅光波段的光有較高透過率，同時對于近紅、紅外波段的光有較高的反射率，故利用該濾波片將四路光波合到一起或者分開。本發(fā)明提供了一種可用于對包含可見光、近紅外光合波分波器，尤其在植被探測特殊波長(綠光，紅光，近紅光，紅外光等)處具有極低插入損耗，同時采用并聯(lián)式薄膜濾光技術(shù)，系統(tǒng)能量損耗低，可實(shí)現(xiàn)高效率合波分波，在植被探測多波長激光雷達(dá)系統(tǒng)合波分波中具有較高應(yīng)用價(jià)值。本實(shí)施例的特征波長包括但不限于綠光、紅光、近紅光、紅外光四種植被探測特征波長。作為特例，本實(shí)施例的合波器中薄膜濾波片的數(shù)量為三個，激光準(zhǔn)直器的數(shù)量為四個，分波器中薄膜濾波片的數(shù)量為三個，激光準(zhǔn)直器的數(shù)量為四個。以上內(nèi)容是結(jié)合最佳實(shí)施方案對本發(fā)明所做的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只限于這些說明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求書限定的情況下，可以在細(xì)節(jié)上·進(jìn)行各種修改，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器，包括:合波器(I)、分波器(2)和底板(3)，所述的合波(I)、分波器(2)均安裝于所述的底板(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器，其特征在于:所述的合波器(I)包括:第一激光準(zhǔn)直器(101)、第二激光準(zhǔn)直器(102)、第三激光準(zhǔn)直器(103)、第四激光準(zhǔn)直器(104)、第一鍍鋁膜全反射鏡(111)、第二鍍鋁膜全反射鏡(112)、第三鍍鋁膜全反射鏡(113)、第四鍍鋁膜全反射鏡(114)、第五鍍鋁膜全反射鏡(115)、第六鍍鋁膜全反射鏡(116)、第七鍍鋁膜全反射鏡(117)、第八鍍鋁膜全反射鏡(118)、第九鍍鋁膜全反射鏡(119)、第十鍍鋁膜全反射鏡(120)、第i^一鍍鋁膜全反射鏡(121)、第十二鍍鋁膜全反射鏡(122)、第十三鍍鋁膜全反射鏡(123)、第一薄膜濾波片(131)、第二薄膜濾波片(132)、第三薄膜濾波片(133); 外部紅光激光器輸出端與所述的第一激光準(zhǔn)直器(101)的輸入端相連，所述的第一激光準(zhǔn)直器(101)的輸出端與所述的第一鍍鋁膜全反射鏡(111)的輸入端相連，所述的第一鍍鋁膜全反射鏡(111)的輸出端與所述的第二鍍鋁膜全反射鏡(112)的輸入端相連，所述的第二鍍鋁膜全反射鏡(112)的輸出端與所述的第一薄膜濾波片(131)的輸入端相連； 外部綠光激光器輸出端與所述的第二激光準(zhǔn)直器(102)的輸入端相連，所述的第二激光準(zhǔn)直器(102)的輸出端與所述的第三鍍鋁膜全反射鏡(113)的輸入端相連，所述的第三鍍鋁膜全反射鏡(113)的輸出端與所述的第四鍍鋁膜全反射鏡(114)的輸入端相連，所述的第四鍍鋁膜全反射鏡(114)的輸出端與所述的第九鍍鋁膜全反射鏡(119)的輸入端相連，所述的第九鍍鋁膜全反射鏡(119)的輸出端與所述的第一薄膜濾波片(131)的另一輸入端相連；所述的第一薄膜濾波片(131)的輸出端與所述的第三薄膜濾波片(133)的輸入端相連； 外部紅外光激光器輸出端與所述的第三激光準(zhǔn)直器(103)的輸入端相連，所述的第三激光準(zhǔn)直器(103)的輸出端與所述的第五鍍鋁膜`全反射鏡(115)的輸入端相連，所述的第五鍍鋁膜全反射鏡(115)的輸出端與所述的第六鍍鋁膜全反射鏡(116)的輸入端相連，所述的第六鍍鋁膜全反射鏡(116)的輸出端與所述的第二薄膜濾波片(132)的輸入端相連； 外部近紅光激光器輸出端與所述的第四激光準(zhǔn)直器(104)的輸入端相連，所述的第四激光準(zhǔn)直器(104)的輸出端與所述的第七鍍鋁膜全反射鏡(117)的輸入端相連，所述的第七鍍鋁膜全反射鏡(117)的輸出端與所述的第八鍍鋁膜全反射鏡(118)的輸入端相連，所述的第八鍍鋁膜全反射鏡(118)的輸出端與所述的第十鍍鋁膜全反射鏡(120)的輸入端相連，所述的第十鍍鋁膜全反射鏡(120)的輸出端與所述的第二薄膜濾波片(132)的另一輸入端相連； 所述的第二薄膜濾波片(132)的輸出端與所述的第十一鍍鋁膜全反射鏡(121)的輸入端相連，所述的第十一鍍鋁膜全反射鏡(121)的輸出端與所述的第三薄膜濾波片(133)的另一輸入端相連；所述的第三薄膜濾波片(133)的輸出端與所述的第十二鍍鋁膜全反射鏡(122)的輸入端相連，所述的第十二鍍鋁膜全反射鏡(122)的輸出端與所述的第十三鍍鋁膜全反射鏡(123)的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器，其特征在于:所述的分波器(2)包括:第五激光準(zhǔn)直器(205)、第六激光準(zhǔn)直器(206)、第七激光準(zhǔn)直器(207)、第八激光準(zhǔn)直器(208)、第十四鍍鋁膜全反射鏡(214)、第十五鍍鋁膜全反射鏡(215)、第四薄膜濾波片(224)、第五薄膜濾波片(225)、第六薄膜濾波片(226)、非球面鏡組合(25)、光路接收望遠(yuǎn)鏡(26)、光闌(27)； 所述的光路接收望遠(yuǎn)鏡(26)的輸出端與所述的光闌(27)的輸入端相連，所述的光闌(27)的輸出端與所述的非球面鏡組合(25)的輸入端相連，所述的非球面鏡組合(25)的輸出端與所述的第五薄膜濾波片(225)的輸入端相連，所述的第五薄膜濾波片(225)的一個輸出端與所述的第四薄膜濾波片(224)的輸入端相連，所述的第五薄膜濾波片(225)的另一個輸出端與所述的第六薄膜濾波片(226)的輸入端相連；所述的第四薄膜濾波片(224)的一個輸出端與所述的第六激光準(zhǔn)直器(206)相連，所述的第四薄膜濾波片(224)的另一個輸出端與所述的第十四鍍鋁膜全反射鏡(214)的輸入端相連，所述的第十四鍍鋁膜全反射鏡(214)的輸出端與所述的第五激光準(zhǔn)直器(205)相連；所述的第六薄膜濾波片(226)的一個輸出端與所述的第七激光準(zhǔn)直器(207)相連，所述的第六薄膜濾波片(226)的另一個輸出端與所述的第十五鍍鋁膜全反射鏡(215)的輸入端相連，所述的第十五鍍鋁膜全反射鏡(215)的輸出端相連與所述的第八激光準(zhǔn)直器(208)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器，其特征在于:還包含三十個鏡架，第一鍍鋁膜全反射鏡(111)、第二鍍鋁膜全反射鏡(112)、第三鍍鋁膜全反射鏡(113)、第四鍍鋁膜全反射鏡(114)、第五鍍鋁膜全反射鏡(115)、第六鍍鋁膜全反射鏡(116)、第七鍍鋁膜全反射鏡(117)、第八鍍鋁膜全反射鏡(118)、第九鍍鋁膜全反射鏡(119)、第十鍍鋁膜全反射鏡(120)、第^^一鍍鋁膜全反射鏡(121)、第十二鍍鋁膜全反射鏡(122)、第十三鍍鋁膜全反射鏡(123)、第十四鍍鋁膜全反射鏡(214)、第十五鍍鋁膜全反射鏡(215)、第一薄膜濾波片(131)、第二薄膜濾波片(132)、第三薄膜濾波片(133)、第四薄膜濾波片(224)、第五薄膜濾波片(225)、第六薄膜濾波片(226)、非球面鏡組合(25)均分別安裝于所述的鏡架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器，其特征在于:所述的鏡架都安裝在所述的底板(3)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器，其特征在于:所述的第一激光準(zhǔn)直器(101)、第二激光準(zhǔn)直器(102)、第三激光準(zhǔn)直器(103)、第四激光準(zhǔn)直器(104)均分別安裝在所述的底板(3)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器，其特征在于:所述的第五激光準(zhǔn)直器(205)、第六激光準(zhǔn)直器(206)、第七激光準(zhǔn)直器(207)、第八激光準(zhǔn)直器(208)均分別安裝在所述的底板(3)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器，其特征在于:所述的光路接收望遠(yuǎn)鏡(26)安裝在所述的底板(3)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的植被探測多波長對地觀測激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波器，其特征在于:所述的光闌(27)安裝在所述的底板(3)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于特殊波長的多波長激光合波分波技術(shù)，尤其涉及一種測繪遙感領(lǐng)域多光譜激光雷達(dá)系統(tǒng)的合波分波技術(shù)。包括合波器、分波器和底板，所述的合波、分波器均安裝于所述的底板上；本發(fā)明優(yōu)選方案的4個波長包括了綠光、紅光、近紅光以及紅外光，同時包含的植被探測中的“綠邊”、“紅邊”等敏感波段，對植被色素、氮含量、水分含量等生化指標(biāo)分析能起到重要作用；本發(fā)明采用薄膜濾波片進(jìn)行合波分波，插入損耗低，穩(wěn)定性高，效果好；本發(fā)明采用并聯(lián)式結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分立串聯(lián)式結(jié)構(gòu)，可大大降低能量損耗，可提高探測精度。
文檔編號G01S7/481GK103235414SQ201310088378
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者龔?fù)? 祝波, 宋沙磊, 史碩 申請人:武漢大學(xué)