[发明专利]一种多普勒频移效应模拟装置

说明书

本发明涉及一种模拟装置，具体涉及一种多普勒频移效应模拟装置；解决了现有大气风场探测中因缺少标准模拟源从而无法精确判断探测系统测量精度的技术问题。本发明的技术解决方案是：一种多普勒频移效应模拟装置，包括激光器、分束器、定向反射膜和转盘机构；沿激光器的光路设置分束器；分束器的透射光路设置定向反射膜；分束器的透射光束以入射角θ入射至定向反射膜上，θ＞0°；定向反射膜附着在转盘机构上；定向反射膜的表面平整。

技术领域

本发明涉及一种模拟装置，具体涉及一种多普勒频移效应模拟装置。

背景技术

多普勒频移效应是科学家多普勒发现的一种物理效应，所有的波都存在多普勒频移效应，多普勒频移原理即：任何谱线的频率或者波长随谱线发射物质的速度有如下关系：

λ＝(1+ν/c)λ₀

式中，λ：发生多普勒频移效应后的波长值；

ν：波源的速度；

c：波在所在介质中的传播速度；

λ₀：没有发生多普勒频移的波长值。

目前，对移动物质的速度探测，如大气风场风速探测，由于所需要的多普勒模拟源要求高精度模拟多普勒频移变化同时高度稳定，用其他的方法，如高稳频激光直接模拟多普勒扫频很难达到，并且系统非常复杂和昂贵，实现起来较难。本发明采用了一种更简易且稳定的方法实现了高精度的多普勒频移模拟，为风场探测提供了一种更易实现的多普勒频移模拟装置。

发明内容

为了解决现有大气风场探测中因缺少标准模拟源而无法精确判断探测系统测量精度和进行系统标定的技术问题，本发明提供了一种多普勒频移效应模拟装置。

本发明的技术解决方案是：

一种多普勒频移效应模拟装置，其特征在于：

包括激光器、分束器、定向反射膜和转盘机构。沿激光器的光路设置分束器；分束器的透射光路设置定向反射膜；所述分束器的透射光束以入射角θ入射至定向反射膜上，θ＞0°，定向反射膜附着在转盘机构上；所述定向反射膜的表面平整。

进一步地，所述转盘机构包括转盘、联轴器、驱动电机、连接支架和电机控制器；所述连接支架转动连接转盘，所述转盘的轴线与竖直方向设有夹角；所述转盘的转轴通过联轴器和驱动电机的输出轴连接；驱动电机电连接电机控制器。

进一步地，为了结构更简单，安装更稳固，且便于形成更精确的设定角度，所述连接支架包括连接座和支架；所述转轴通过轴承支撑在连接座上，所述连接座支撑在支架上；所述驱动电机安装在连接座上。

进一步地，为了结构更简单，安装更方便，所述连接座和支架固定连接。

进一步地，为了调整夹角更方便，所述连接座和支架铰接。

进一步地，所述轴承为深沟球轴承。

进一步地，为了提高安全性，所述转盘机构还包括套设在转盘外部的保护罩。

进一步地，为了探测精度更高，所述激光器为高精度的稳频激光器。

本发明相比现有技术的有益效果是：

1、本发明可模拟光学相对传感器的相对运动产生的多普勒频移效应，为多普勒相应探测的光学系统提供多普勒频移模拟源，该装置使用激光作为光源，电机驱动转盘稳速平稳转动，附着在转盘上的定向反射膜同速转动，利用激光照射到高速移动的定向反射膜后返回产生了多普勒频移效应的光，经探测系统探测后进行数据分析完成对移动物质的速度的测量。