[发明专利]一种混合型测风激光雷达

权利要求书

1.一种混合型测风激光雷达，其特征在于，包括：光源模块、光学收发模块、频率鉴别模块、探测器模块和数据处理模块；其中：

所述光源模块包括连续光激光器、第一分束器、脉冲光发生器、第二分束器、光脉冲放大器、第三耦合器；连续光激光器用于输出连续光；连续光激光器输出的激光经第一分束器分为两路，一路输入脉冲光发生器，另一路作为本振光输入探测器模块；脉冲光发生器用于输出脉冲光，脉冲光发生器输出的脉冲光经第二分束器分为两路，一路经光脉冲放大器放大后输入光学收发模块，另一路作为参考光输入第三耦合器；第三耦合器用于将光学收发模块输出的信号和第二分束器输出的参考光耦合后输出到频率鉴别模块；

光学收发模块用于将光信号输出到目标物，并接收目标物返回的信号作为信号光输出；所述光学收发模块包括第一环形器和收发望远镜；所述第一环形器用于将输入的光信号输出至收发望远镜，并将收发望远镜接收的信号输出至第三耦合器；所述收发望远镜用于将光信号输出到目标物，并接收目标物返回的信号；或者，所述光学收发模块包括发射望远镜和接收望远镜；所述发射望远镜用于将输入的光信号输出至目标物；所述接收望远镜用于接收目标物返回的信号，并将接收到的信号输出至第三耦合器；

频率鉴别模块用于鉴别目标物返回的信号频率；

探测器模块包括耦合单元、平衡探测器单元和数据采集单元；所述耦合单元用于将第一分束器输出的本振光和频率鉴别模块输出的信号耦合后输入到平衡探测器单元；平衡探测器单元包括至少一个平衡探测器，用于将输入的信号转换为电信号；数据采集单元用于将平衡探测器单元输出的电信号转换为数字信号；

所述数据处理模块用于获取探测器模块输出的电流信号，根据所述电流信号得到风速信息；

所述光源模块还包括保偏元件、第一连续可调衰减器、第二连续可调衰减器；

所述探测器模块包括第三分束器；所述耦合单元包括第一3dB耦合器和第二3dB耦合器；所述平衡探测器单元包括第一平衡探测器和第二平衡探测器；所述数据采集单元包括第一数据采集卡和第二数据采集卡；

所述频率鉴别模块包括第二环形器、法布里-珀罗标准具FPI、第一偏振控制器、第二偏振控制器、起偏器；

连续光激光器的输出端与第一分束器的输入端连接，第一分束器将激光分成两份，第一分束器的第一输出端与脉冲光发生器的输入端连接，脉冲光发生器的输出端与第二分束器的输入端连接，第二分束器将输入的光信号分成两束；第二分束器的第一输出端与保偏元件的输入端连接，保偏元件的输出端与光脉冲放大器的输入端连接，光脉冲放大器的输出端与光学收发模块连接，光学收发模块出射的光束照射到目标上，由目标后向散射回的信号光经光学收发模块收集，再先后经过第一环形器的收发端和输出端，第一环形器的收发端与第三耦合器的第一输入端连接；

第二分束器的第二输出端与第二连续可调衰减器的输入端连接，第二连续可调衰减器的输出端与第三耦合器的第二输入端连接，第三耦合器的输出端与第二环形器的输入端连接，第二环形器的收发端与第一偏振控制器的输入端连接，第一偏振控制器的输出端与法布里—珀罗标准具FPI的输入端连接，第二环形器的输出端与第一3dB耦合器的第一输入端连接，第一3dB耦合器的输出端与第一平衡探测器的输入端连接；法布里—珀罗标准具FPI的输出端与第二偏振控制器的输入端连接，第二偏振控制器的输出端与起偏器的输入端连接，起偏器的输出端与第二3dB耦合器的第一输入端连接，第二3dB耦合器的输出端与第二平衡探测器的输入端连接；第一平衡探测器的输出端与第一数据采集卡连接，第二平衡探测器的输出端与第二数据采集卡连接；

第一分束器的第二输出端与第一连续可调衰减器的输入端连接，第一连续可调衰减器的输出端与第三分束器的输入端连接，第三分束器的第一输出端与第一3dB耦合器的第二输入端连接，第三分束器的第二输出端与第二3dB耦合器的第二输入端连接；

或者，所述频率鉴别模块包括第四分束器、光学鉴频器；连续光激光器的输出端与第一分束器的输入端连接，第一分束器将激光分成两份，第一分束器的第一输出端与脉冲光发生器的输入端连接，脉冲光发生器的输出端与第二分束器的输入端连接，第二分束器将输入的光信号分成两束；第二分束器的第一输出端与保偏元件的输入端连接，保偏元件的输出端与光脉冲放大器的输入端连接，光脉冲放大器的输出端与光学收发模块连接，光学收发模块出射的光束照射到目标上，由目标后向散射回的信号光经光学收发模块收集，再先后经过第一环形器的收发端和输出端，第一环形器的收发端与第三耦合器的第一输入端连接；

第二分束器的第二输出端与第二连续可调衰减器的输入端连接，第二连续可调衰减器的输出端与第三耦合器的第二输入端连接，第三耦合器的输出端与第四分束器的输入端连接，第四分束器的第一输出端与第一3dB耦合器的第一输入端连接，第四分束器的第二输出端与光学鉴频器的输入端连接；光学鉴频器的输出端与第二3dB耦合器的第一输入端连接；第一3dB耦合器的输出端与第一平衡探测器的输入端连接；第二3dB耦合器的输出端与第二平衡探测器的输入端连接；第一平衡探测器的输出端与第一数据采集卡连接，第二平衡探测器的输出端与第二数据采集卡连接。