发明名称 基于上转换单光子探测器的近红外激光能见度仪
摘要 本发明公开了一种基于上转换单光子探测器的近红外波段的激光雷达能见度仪,其包括:发射系统、环形器、望远镜、上转换单光子探测器系统、信号采集和处理系统,激光器输出的光信号波段为近红外波段,望远镜为近红外波段收发一体式望远镜。本发明采用了近红外波段高效低噪声的上转换单光子探测系统作为接收探测系统,解决了基于硅单光子探测器的可见光光源的激光雷达能见度仪系统及基于铟镓砷单光子探测器或超导单光子探测器的近红外光源的激光雷达能见度仪系统所面临的诸多劣势,可以实现高动态范围,体积小,重量轻、便携式的安全的全光纤激光雷达能见度仪。
申请公布号 CN104390940B 申请公布日期 2017.04.26
申请号 CN201410697295.2 申请日期 2014.11.26
申请人 中国科学技术大学先进技术研究院 发明人 张强;夏海云;潘建伟;窦贤康;申屠国樑;上官明佳
分类号 G01N21/53(2006.01)I 主分类号 G01N21/53(2006.01)I
代理机构 广州三环专利代理有限公司 44202 代理人 郝传鑫
主权项 基于上转换单光子探测器的近红外激光能见度仪,其特征在于,包括:发射系统(100)、环形器(200)、望远镜(300)、上转换单光子探测器系统(400)、信号采集和处理系统(500),其中:所述发射系统(100)包括激光器(101),所述激光器(101)输出的光信号波段为近红外波段,所述望远镜(300)为近红外波段收发一体式望远镜,所述环形器(200)设置在所述发射系统(100)与望远镜(300)的光路之间,所述环形器(200)具有输入端、输出端和第三端,所述发射系统(100)与望远镜(300)分别通过光纤连接到所述环形器(200)的输入端与输出端,所述环形器(200)的第三端与所述上转换单光子探测器系统(400)的输入端连接,所述信号采集和处理系统(500)的输入端与所述上转换单光子探测器系统(400)的输出端连接;所述上转换单光子探测器系统(400)包括泵浦种子光源(401)、第一偏振控制器(402)、第二偏振控制器(403)、波分复用器(404)、周期性极化铌酸锂波导(405)、U型自由空间耦合器(406)、硅单光子探测器(408),所述上转换单光子探测器系统(400)的输入端输入的光信号与泵浦种子光源(401)输出的光信号分别通过所述第一偏振控制器(402)与所述第二偏振控制器(403)后输入到所述波分复用器(404),所述波分复用器(404)输出的光信号依次通过所述周期性极化铌酸锂波导(405)、U型自由空间耦合器(406)后输入到所述硅单光子探测器(408),所述U型自由空间耦合器(406)内设置有干涉滤波片(407),所述波分复用器(404)为与泵浦种子光源(401)和激光器(101)的输出波长对应的波分复用器,所述周期性极化铌酸锂波导(405)与U型自由空间耦合器(406)之间采用多模光纤连接,所述周期性极化铌酸锂波导(405)为双端耦合的周期性极化铌酸锂波导;所述U型自由空间耦合器(406)与所述硅单光子探测器(408)之间通过多模光纤连接;所述发射系统(100)、环形器(200)、望远镜(300)和上转换单光子探测器系统(400)的各组件之间均用光纤连接;所述激光器(101)输出的光信号波长为1550nm,所述泵浦种子光源(401)输出的光信号波长为1950nm。
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