申请/专利权人：中国科学技术大学

申请日：2023-11-13

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN117250634B

主分类号：G01S17/95

分类号：G01S17/95;G01P5/26;G01S7/481;G01S7/484

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2024.01.05#实质审查的生效;2023.12.19#公开

摘要：本发明提供一种平流层无扫描无盲区风场探测激光雷达，涉及激光遥感、大气探测、光电探测领域，光纤激光器发射激光，发射光的偏振特性经过基于电压控制的液晶相位延时器控制，先后由第二偏振分光棱镜反射、透射到达第一与第二发射支路，经望远镜扩束整型后射入不同方向的大气中，与大气成分相互作用，产生后向散射信号。望远镜先后接收两个相互正交方向的回波信号进入接收光路，信号光进入多普勒频率检测装置后，两个信号通道的光强会随着多普勒频移量的大小发生变化，将信号频率变化转变成能量变化，由探测器和信号采集系统接收，分别反演得到两个相互正交方向上的风速，矢量合成水平风场信息。本发明提高了全天探测的性能。

主权项：1.平流层无扫描无盲区风场探测激光雷达，其特征在于，包括发射光路、校准光路与接收光路；所述发射光路中，依次设置可调谐脉冲光纤激光器、扩束镜、第一偏振分光棱镜，发射光路中的发射信号通过基于电压控制的液晶相位延时器和第二偏振分光棱镜组成的光开关分成第一发射支路和第二发射支路；第一发射支路和第二发射支路共用基于电压控制的液晶相位延时器和第二偏振分光棱镜，其中第一发射支路包括依次设置的第一四分之一波片和第一望远镜；第二发射支路包括依次设置的第二四分之一波片和第二望远镜；所述校准光路的输入信号为由发射光路中的激光依次经过扩束、第一偏振分光棱镜反射的出射激光信号；校准光路包括依次设置的第三四分之一波片、分光棱镜、法布里-珀罗标准具、第一耦合透镜与第二耦合透镜、以及第一信号通道探测器与第二信号通道探测器；所述接收光路的输入信号先由发射光路中第一发射支路的第一望远镜接收并依次经过第一四分之一波片、第二偏振分光棱镜透射形成回波信号，回波信号再依次经过第四四分之一波片、直角反射镜、干涉滤光片；然后由第二发射支路的第二望远镜接收并依次经过第二四分之一波片、第二偏振分光棱镜反射形成另一回波信号，另一回波信号再依次经过第四四分之一波片、直角反射镜、干涉滤光片；所述接收光路还包括与校准光路共用的分光棱镜、法布里-珀罗标准具、第一耦合透镜与第二耦合透镜、以及第一信号通道探测器与第二信号通道探测器；所述可调谐脉冲光纤激光器产生的1064nm激光经过二倍频转换后输出532nm的可调谐的线偏振激光脉冲，功率为500mW，脉冲能量为10uJ，谱线宽度为400MHz，脉冲重复频率为50KHz，发散角为1.5mrad，光斑直径为1mm；可调谐脉冲光纤激光器根据工控机发送的指令调节发射激光的中心波长，用于周期性地向大气环境发射532nm波长的激光；实现平流层无扫描结构水平风场的快速测量：通过基于电压控制的液晶相位延时器改变入射光的偏振特性，控制出射光探测方向；不给液晶相位延时器提供电压时，入射光束变为振动方向在垂直方向的线偏振光，经过第二偏振分光棱镜被反射进入第一发射支路；给液晶相位延时器提供25V电压时，入射光束变为振动方向在水平方向的线偏振光，经过第二偏振棱镜被透射进入第二发射支路，即实现两个相互正交方向的径向风速探测。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学技术大学 平流层无扫描无盲区风场探测激光雷达

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