[实用新型]一种测风激光雷达环形器及其构成的测风激光雷达

说明书

本实用新型涉及一种测风激光雷达环形器及其构成的测风激光雷达，所述测风激光雷达环形器包括环形器第一端口、环形器第二端口、第一偏振分束器、旋光晶体、1/2波片和第二偏振分束器；所述环形器第一端口外接信号源，所述环形器第二端口外接信号处理系统；所述信号源发出的信号光从所述环形器第一端口射出，依次通过所述第一偏振分束器、旋光晶体、1/2波片和第二偏振分束器到达外部的望远镜，并透过所述望远镜发射至探测物；所述信号光遇到探测物后返回至望远镜，并依次通过所述第二偏振分束器、1/2波片和旋光晶体到达所述环形器第二端口。本实用新型的测风激光雷达环形器可以降低受激布里渊散射进入的强度，提高信噪比。

技术领域

本实用新型涉及激光雷达领域，尤其涉及一种测风激光雷达环形器及其构成的测风激光雷达。

背景技术

激光雷达是以激光作为信号源来探测目标的位置、速度等特征量的雷达，激光雷达主要包括信号源、发射和接收系统、以及信号处理系统，其工作原理是向目标发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，经过信号处理系统进行处理，获得目标的有关信息。测风激光雷达是一种用来测量高空风向、风速的激光雷达，其发射和接收信号的结构一般包括环形器和望远镜。现有技术的测风激光雷达环形器请参阅图1，其通常具有三个端口，端口1外接信号源，端口2外接望远镜，端口3外接信号处理系统；信号源发出的信号光从端口1发出，从端口2输出至望远镜，信号光经过反射后返回至望远镜，并从端口2输出至端口3，再进入信号处理系统。由于端口2和端口3分别需要收集返回的信号光，而端口处光纤的受激布里渊散射容易进入环形器干扰信号光，导致信噪比降低。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种测风激光雷达环形器及其构成的测风激光雷达，通过减少环形器端口，降低受激布里渊散射进入环形器的强度，提高信噪比。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种测风激光雷达环形器，包括环形器第一端口、环形器第二端口、第一偏振分束器、旋光晶体、1/2波片和第二偏振分束器；所述环形器第一端口外接信号源，所述环形器第二端口外接信号处理系统；所述信号源发出的信号光从所述环形器第一端口射出，依次通过所述第一偏振分束器、旋光晶体、1/2波片和第二偏振分束器到达外部的望远镜，并透过所述望远镜发射至探测物；所述信号光遇到探测物后返回至望远镜，并依次通过所述第二偏振分束器、1/2波片和旋光晶体到达所述环形器第二端口。

相对于现有技术，本实用新型的测风激光雷达环形器取消了现有三端口环形器中的一个端口，仅设置两个端口，并依次由环形器第一端口、第一偏振分束器、旋光晶体、1/2波片和第二偏振分束器构成信号光的发射光路，依次由第二偏振分束器、1/2波片、旋光晶体和环形器第二端口构成信号光的返回光路，从而后续的激光测风雷达信号处理系统只需处理环形器第二端口收集到的信号光，降低了受激布里渊散射进入的强度，提高了信噪比，且本实用新型的环形器结构简单、体积紧凑、相对成本较低。

进一步地，所述旋光晶体为45°旋光晶体。

进一步地，所述环形器第二端口与环形器第一端口的夹角为90°。

进一步地，所述环形器第一端口和环形器第二端口分别设有保偏光纤准直器。

本实用新型还提供了一种测风激光雷达，包括信号源、环形器、望远镜和信号处理系统；所述环形器包括环形器第一端口、环形器第二端口、第一偏振分束器、旋光晶体、1/2波片和第二偏振分束器；所述环形器第一端口与所述信号源连接，所述环形器第二端口与所述信号处理系统连接；所述信号源发出的信号光从所述环形器第一端口射出，依次通过所述第一偏振分束器、旋光晶体、1/2波片和第二偏振分束器到达所述望远镜，并透过所述望远镜发射至探测物；所述信号光遇到探测物后返回至所述望远镜，并依次通过所述第二偏振分束器、1/2波片、旋光晶体和环形器第二端口进入所述信号处理系统。