[发明专利]测风激光雷达装置

权利要求书

1.一种测风激光雷达装置，其特征在于，所述装置包括：

种子激光器，用于产生线偏振连续激光；

分束器，包括输入端、第一输出端及第二输出端，所述输入端连接所述种子激光器，用于将所述种子激光器发出的线偏振连续激光分为两部分，其中一部分作为种子光从所述第一输出端输出，另一部分作为本振光从所述第二输出端输出；

光学收发天线，包括第一端和第二端，所述光学收发天线的第一端连接所述分束器的第一输出端，用于将所述种子光从所述第二端发射到大气中，和接收回波信号，所述回波信号是大气溶胶颗粒与所述种子光相互作用产生的且携带所述大气溶胶颗粒的速度信息；

可调光延迟线，所述可调光延迟线的输入端连接所述分束器的第二输出端，用于将所述本振光进行延时；

信号采集处理模块，所述信号采集处理模块的输入端分别和所述可调光延迟线的输出端及所述光学收发天线的第一端连接，用于利用延时后的所述本振光和所述回波信号进行风速估计，以得到当前扫描方向上的径向风速。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括环形器，所述环形器的第一端连接所述分束器的第一输出端，所述环形器的第二端连接所述光学收发天线的第一端，所述环形器的第三端连接所述信号采集处理模块的输入端；

所述环形器用于传输从所述分束器第一输出端输出的种子光至所述光学收发天线，和传输所述光学收发天线接收到的所述回波信号至所述信号采集处理模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可调光延迟线的长度和实际风场信息的测试距离相同。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可调光延迟线包括电控装置及空心光纤，所述电控装置用于控制所述本振光在空心光纤中的传播参数。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括光纤放大模块，所述光纤放大模块的输入端连接所述分束器的第一输出端，所述光纤放大模块的输出端连接所述光学收发天线的第一端，用于放大所述种子光。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述光纤放大模块由稀土掺杂光纤、泵浦源以及光滤波器组成。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述稀土掺杂光纤为掺铒光纤、铒镱双掺光纤、掺铥光纤以及掺镨光纤中的一种。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学收发天线包括依次连接的望远镜系统以及光束扫描系统，所述环形器的第一端连接所述光纤放大模块，所述环形器的第二端连接所述可调光延迟线的输出端以及所述信号采集处理模块的输入端。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述光束扫描系统由光楔镜和扫描器组成或由多路光开关组成，用于改变光束指向。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号采集处理模块包括依次连接的耦合器、平衡探测器、数字采集卡以及信号处理器，所述耦合器的第一端连接所述可调光延迟线的输出端，所述耦合器的第二端连接环形器的第二端，用于将所述本振光和所述回波信号进行耦合。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述信号处理器为工控机或嵌入式平台中的一种。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述种子激光器为半导体激光器、分布式反馈激光器以及分布式布拉格反射激光器中的一种。