[发明专利]激光测风雷达流场环境测试系统

权利要求书

1.一种激光测风雷达流场环境测试系统，包括：实现激光测风雷达(7)和测试系统(9)之间激光发射与接收的光学系统(1)，光学系统(1)依次连接环形器(2)以及调制模块(3)，调制模块(3)与控制模块(4)和检测模块(5)相连接，控制模块(4)与上位机(6)和检测模块(5)互连，其特征在于：光学系统(1)构成激光测风雷达(7)和测试系统(9)之间激光发射与接收的通道，接收激光测风雷达(7)的出射激光(71)并耦合进入光纤，出射激光(71)通过光纤传输进入环形器(2)，环形器(2)通过光纤定向引导出射激光(71)进入调制模块(3)，控制模块(4)结合检测模块(5)的检测结果以及上位机(6)的控制指令，对调制模块(3)进行控制，实现调制模块(3)从延迟、偏振、频移和衰减不同方面对出射激光(71)进行有序调制，产生信号光(91)，信号光(91)反馈到环形器(2)，环形器(2)通过光纤定向引导信号光(91)进入光学系统(1)，光学系统(1)将信号光(91)发射进入激光测风雷达(7)，激光测风雷达(7)利用流场环境模拟信号光对雷达的探测性能进行室内测试。

2.如权利要求1所述的激光测风雷达流场环境测试系统，其特征在于：控制模块(4)内部集成有中央控制器(41)、调制模块各子模块的控制电路(42)以及与外部光学参数测量设备(52)和上位机通信的通讯接口(43)。

3.如权利要求2所述的激光测风雷达流场环境测试系统，其特征在于：控制模块(4)接收检测模块(5)中光学参数测量设备(52)反馈的测量结果，并接收上位机(6)的控制指令，对调制模块(3)进行控制；检测模块(5)检测光路节点的参数，控制模块(4)接收检测模块的测量结果和上位机(6)发出的控制指令，对调制模块(3)进行控制，上位机(6)作为人机接口提供参数显示和指令控制，并通过对调制模块(3)进行准确有序控制产生用于激光测风雷达测试的信号光。

4.如权利要求1所述的激光测风雷达流场环境测试系统，其特征在于：光学系统包括：接收激光测风雷达(7)出射激光(71)的匹配镜组(11)，匹配镜组(11)由顺次排列在出射激光(71)光路上的双面凹透镜(111)、双面凸透镜(112)组成，出射激光(71)通过双面凹透镜(111)的发散后由双面凸透镜(112)汇聚到由镶嵌在镜筒(122)入口端的双凸透镜(121)及尾端光路汇聚点标准光纤转接头(123)组成的耦合天线(12)。

5.如权利要求1所述的激光测风雷达流场环境测试系统，其特征在于：激光测风雷达(7)的出射激光(71)通过镶嵌在镜筒(122)入口端的双凸透镜(121)，将激光光束集中汇聚并耦合到标准光纤转接头(123)，出射激光由此进入光纤(8)，光纤(8)进一步与环形器(2)连接，实现出射激光(71)的接收，同时经过测试系统(9)调制的信号光(91)通过光学系统(1)出射到激光测风雷达(7)。

6.如权利要求1所述的激光测风雷达流场环境测试系统，其特征在于：围绕环形器相连的1端口(21)、2端口(22)和3端口(23)三个端口，其中，1端口(21)通过光纤(8)连接耦合天线(12)，2端口(22)相连调制模块(3)的输入端，3端口(23)与调制模块(3)的输出端连接，1端口(21)输入的信号从2端口(22)输出，3端口(23)输入的激光从1端口(21)输出，并且环形器(2)采用光纤环形器，对出射激光(71)和信号光(91)进行定向光路引导；激光测风雷达(7)的出射激光(71)经光学系统(1)耦合进光纤后输入到1端口(21)，然后从2端口(22)输出进入调制模块(3)，经调制模块(3)调制输出的信号光(91)经3端口(23)输入，然后从1端口(21)输出到光学系统(1)进行发射。