[发明专利]一种基于单频连续光EOM调制的双频相干测风激光雷达

摘要

本发明公开了一种基于单频连续光EOM调制的双频相干测风激光雷达。该发明采用双波长激光作为光源，通过相干拍频以检测双波长多普勒频移的差异反演速度；同时，采用微波信号提取多普勒频移信息，降低了探测目标不平整和大气湍流引起的散斑噪声。此外，采用EOM调制单频连续波的方法产生两个边频，利用滤波器滤除中心光频和滤出两个边频的方法产生双频激光，该双频激光的产生方法提高了双频间距的稳定性，且双频间距可通过调节调制器的触发信号灵活控制。该方案采用单频连续波EOM调制双波长激光，通过微波的方式提取速度，从而反演大气风速信息，其提高了双频间距稳定性，具有探测精度高、抗电磁干扰、结构紧凑等优点。

主权项

一种基于单频连续光EOM调制的双频相干测风激光雷达，其特征在于，包括：连续光激光器(1)、电光调制器EOM(2)、信号发生器(3)、第一滤波器(4)、激光放大器(5)、第二滤波器(6)、分束器(7)、环形器(8)、光学收发装置(9)、连续可调衰减器(11)、分束器(12)、平衡探测器(13)、A/D采集卡(14)、DSP数据处理系统(15)与计算机(16)，各个器件的连接关系如下：连续光激光器(1)的输出端与EOM(2)的输入端连接，EOM(2)输出端与第一滤波器(4)的输入端连接，信号发生器(3)的控制信号输入端与EOM(2)的控制信号输出端连接，第一滤波器(4)的输出端与激光放大器(5)的输入端连接，激光放大器(5)的输出端与第二滤波器(6)的输入端连接，第二滤波器(6)的输出端与分束器(7)的输入端连接；所述分束器(7)用于将双频激光分成两分，其中输出端A输出为信号光，输出端B输出的为本振光；分束器(7)的输出端A与环形器(8)的A端口连接，分束器(7)的输出端B与连续可调衰减器(11)的输入端连接，环形器(8)的C端与分束器(12)的A端口连接；环形器(8)的B端口与光学收发装置(9)连接，光学收发装置(9)出射的光束照射在探测目标物(10)上，探测目标物(10)后向散射回的信号经光学收发装置(9)收集，再先后经环形器(8)的B端和C端，传输至分束器(12)；连续可调衰减器(11)的输出端与分束器(12)的B端口连接，本振光与后向散射回的信号通过分束器(12)混合后接入平衡探测器(13)，平衡探测器(13)的输出端与A/D采集卡(14)的输入端连接，A/D采集卡(14)的输出端与DSP数据处理系统(15)的输入端连接，DSP数据处理系统(15)的输出端与计算机(16)连接。