[发明专利]激光雷达装置和风计测方法

权利要求书

1.一种激光雷达装置，其具备：

基准光源，其通过连续振荡方式或准连续振荡方式振荡激光；

频率调制器，其对从所述基准光源振荡出的激光赋予频率调制；

分束器，其将由所述频率调制器赋予了调制的激光分离成发送光和局部振荡光；

收发光学系统，其发送所述发送光，并接收从物标反射的光；

接收器，其接收由所述收发光学系统接收到的接收光和所述局部振荡光，将各个光转换成电信号；以及

接收电路，其对由所述接收器转换后的所述电信号进行处理，计算物标的距离信息和速度信息，

其特征在于，

由所述频率调制器赋予的频率调制是如下调制，该调制进行至少1级的按照每个时间宽度(T)增加或减少频率差(F)的阶梯状的变化，

所述接收电路将所述局部振荡光与所述接收光之间的频率差除以所述频率差(F)，将与余数或差额相当的频率差判断为多普勒频率(f_d)。

2.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，

所述频率差(F)大于与风速30[m/s]相当的多普勒频率的2倍。

3.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，

能够赋予在所述发送光和所述局部振荡光中进行了时移的调制。

4.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，

能够对附加于所述局部振荡光或所述接收光的频率施加偏置。

5.一种激光雷达装置，其具备：

第1基准光源，其通过连续振荡方式或准连续振荡方式振荡激光；

第2基准光源，其通过连续振荡方式或准连续振荡方式振荡激光；

第1频率调制器，其对从所述第1基准光源振荡出的激光赋予频率调制；

第2频率调制器，其对从所述第2基准光源振荡出的激光赋予频率调制；

第1分束器，其将由所述第1频率调制器赋予了调制的激光分离成第1发送光和第1局部振荡光；

第2分束器，其将由所述第2频率调制器赋予了调制的激光分离成第2发送光和第2局部振荡光；

放大器，其放大所述第1发送光和所述第2发送光；

收发光学系统，其发送被放大后的所述第1发送光和所述第2发送光，接收从物标反射的光作为接收光；

第1平衡检测器，其接收所述接收光和所述第1局部振荡光，将各个光转换成第1电信号；

第2平衡检测器，其接收所述接收光和所述第2局部振荡光，将各个光转换成第2电信号；以及

接收电路，其对由所述第1平衡检测器和所述第2平衡检测器转换后的所述第1电信号和所述第2电信号进行处理，计算物标的距离信息和速度信息，

其特征在于，

由所述第1频率调制器赋予的频率调制是如下调制，该调制进行至少1级的按照每个时间宽度(T)增加或减少频率差(F)的阶梯状的变化，

由所述第2频率调制器赋予的频率调制是按照每个时间宽度(T)减少或增加所述频率差(F)的与所述第1频率调制器相反的调制，

通过混合针对所述第1发送光的所述接收光的频率与针对所述第2发送光的所述接收光的频率而求出多普勒频率(f_d)。

6.根据权利要求5所述的激光雷达装置，其特征在于，

所述第1基准光源辐射第1激光，该第1激光的波长被控制为与要计测的气体成分的吸收线匹配，

所述第2基准光源辐射第2激光，该第2激光的波长与所述第1基准光源不同，

所述激光雷达装置还具备：

第1气体浓度计测用接收机，其接收所述接收光中的与所述第1激光对应的成分；以及

第2气体浓度计测用接收机，其接收所述接收光中的与所述第2激光对应的成分，按照每个距离来分解并计测所述气体成分的浓度。

7.一种风计测方法，在该风计测方法中，

通过连续振荡方式或准连续振荡方式振荡激光，

对从基准光源振荡出的激光赋予频率调制，

将被赋予了调制的激光分离成发送光和局部振荡光，

将所述发送光放大，

发送被放大的所述发送光，接收从物标反射的光作为接收光，

进一步接收所接收到的所述接收光和所述局部振荡光，将各个光转换成电信号，

对转换后的所述电信号进行处理，计算物标的距离信息和速度信息，

其特征在于，

频率调制进行以下调制：进行至少1级的按照每个时间宽度(T)增加或减少频率差(F)的阶梯状的变化，

将所述局部振荡光与所述接收光之间的频率差除以所述频率差(F)，将与余数或差额相当的频率差判断为多普勒频率(f_d)。