一种高精度大气透过率测量装置及测量方法

摘要

本发明公开了一种高精度大气透过率测量装置及测量方法，主要包括：激光器、光纤切换开光单元、光纤、光纤衰减器、光纤准直器、脉冲发生器、探测器单元、锁定放大器、信号处理单元系统。其特征在于：基于光纤的高速光开关调制、相敏检测系统，通过光纤完成各光学功能模块的高效率耦合，实现光源光强的实时监测、测量光路和参考光路的单探测器通道检测，消除了光源强度变化带来的影响，消除了双通道上不同探测器、放大电路的不一致性带来的测量误差，极大的提高了系统测量精度；整个系统主要采用光纤连接结构，安装调试简易，避免了复杂的光路调试，增加了系统的稳定性和抗干扰能力，提高了装置的适用性；并采用基于相关原理的相敏检测技术提取微弱光信号，提高了信噪比，实现了长距离基线上的大气透过率精确测量。

主权项

一种高精度大气透过率测量装置，其特征在于包括：激光器（1）、激光器尾纤（2）、第一光纤切换开光单元（3）、第一光纤（4）、发射端控制信号线（5）、光纤衰减器（6）、第二光纤（7）、光纤准直器（8）、第三光纤（9）、测量光路（10）、光纤接收准直器（11）、脉冲发生器（12）、第四光纤（13）、第二光纤切换开光单元（14）、接收端控制信号线（15）、探测器光纤（16）、探测器单元（17）、锁定放大器单元（18）、信号处理单元（19）；所述的激光器（1）通过激光器尾纤（2）连接至第一光纤切换开关单元（3）的输入端；所述的第一光纤切换开关单元（3）的输出端分别通过第一光纤（4）连接至光纤衰减器（6）、第二光纤（7）连接光纤准直器（8）；所述的光纤接收准直器（11）在光纤准直器（8）的对面，接收通过光纤准直器（8）发出的激光，之间作为被测的大气空间；所述的光纤接收准直器（11）通过第四光纤（13）连接到第二光纤切换开关单元（14）输入端；所述的光纤衰减器（6）通过第三光纤（9）也连接到第二光纤切换开关单元（14）输入端；所述的第二光纤切换开关单元（14）输出端通过探测器光纤（16）连接到探测器单元（17），探测器转换后的电信号传输至锁定放大器单元（18）上进行解调，解调后的信号传输至信号处理单元（19）通过相应的算法处理，计算大气透过率和消光系数；所述的脉冲发生器（12）通过发射端控制线（5）、接收端控制线（16）连接至第一光纤切换开关单元（3）、第二光纤切换开关单元（14）、锁定放大器单元（18），发送脉冲控制信号控制光纤切换开光单元和提供锁定放大器的参考信号。