[实用新型]一种测风雷达光学发射器

说明书

技术领域

本实用新型涉及雷达技术领域，具体涉及一种测风雷达光学发射器。

背景技术

现有技术中用于测量大气风速和风向的雷达系统涉及直接探测和相干探测两种探测方式。

由于空气中气溶胶微粒的组分及密度在不断变化，测风雷达接收机输出的多普勒差频信号幅度存在很大的起伏，信号处理时中频信号的信噪比不可避免地有大的起伏，由于测风雷达的探测对象是反射率极低的气溶胶微粒，测风雷达的信号处理不可避免的成为低信噪比条件下的信号处理，信噪比会直接影响测频精度，进而影响风速测量精度，虽然相干探测具有测量相对精度高，作用距离较远的特点，但是相干探测产品的制造成本高，产品售价非常昂贵，一般企业根本无法负担。直接探测测风雷达是一种成本相对较低的产品，但是现有技术中直接探测测风雷达结构复杂，使用光学器件非常多，一方面增加了生产成本和维修成本，另一方面，过多的光学器件可能造成光路调节困难，或对使用的各光学镜片要求较为苛刻，必须使用对激光器偏振方向一致的元件。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种成本低的，通过近距离变焦方式实现远距离测量的测风雷达光学发射器。

本实用新型提供的一种测风雷达光学发射器，包括半导体激光器，所述半导体激光器发射光束；还包括：

依次设于所述半导体激光器入射光轴上的第一定焦准直器、偏振分光棱镜、四分之一波片和变焦望远镜组，光束经过所述四分之一波片后由线偏振光变为圆偏振光，并通过所述变焦望远镜组发射至预定焦点处；从预定焦点处返回的信号光同路返回，经所述变焦望远镜组至所述四分之一波片后，再经过所述偏振分光棱镜反射至所述第二定焦准直器；

所述变焦望远镜组包括第一镜片和第二镜片，其中，第二镜片固定，第一镜片可沿光轴上滑动。

可选地，所述变焦望远镜组之间设有一维振镜，通过一维振镜转动将透过所述第一镜片的光束交替的通过第二镜片，以实现两路激光分时发射。

可选地，所述第一镜片承载于线性滑动导轨平台上，所述第一镜片可相对于所述第二镜片实现0～6.4mm位移。

可选地，所述半导体激光器设于控制器内，光束通过保偏光纤传输至所述第一定焦准直器上。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

本实施例提供的一种测风雷达光学发射器，由半导体激光器发射光束，发射光束依次通过半导体激光器入射光轴上的第一定焦准直器、偏振分光棱镜、四分之一波片和变焦望远镜组，光束经过四分之一波片后由线偏振光变为圆偏振光，并通过变焦望远镜组发射；变焦望远镜组包括两个镜片，其中，第一镜片可沿光轴移动0～6.4mm，通过上述光学发射器，测量距离可达10～120m也就是说可以根据需要对光学发射器两路光束径向10-120米之间范围向内各点风速进行测量。通过光学分析软件模拟计算可以得到，在变焦望远镜组第一镜片和第二镜片光学参数确定的情况下，两者之间的距离由271.5mm减小至 265.1mm时，两镜片所组成的光学系统焦距对应10米至120米之间变化，例如将两者之间的距离设置为271.5mm、267.4mm、266.7mm、 266.1mm、265.8mm、265.6mm、265.4mm、265.2mm、265.1mm实现对 10米、20米、30米、40米、50米、60米、80米、100米、120米位置处的聚焦；本实施例的发射器整体结构简单，充分利用光学元件的光学特性，使用光学元件少，很大程度上减少了后期可能带来的维护与维修成本；采用收发同轴、双路发射的设计方案，通过变焦望远镜组中一维振镜转动，可以将激光束分别反射至夹角为60度的两个方向上，实现两路方向上的分时风速探测，经过数据采集后的合成计算还可以得出两路夹角方向风速大小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。