[发明专利]多普勒测风激光雷达径向风速实时校准系统

摘要

本发明公开了一种多普勒测风激光雷达径向风速实时校准系统，在该系统中分束出极小部分激光，利用偏振同轴光路耦合到一个自建的可控大气环境中，探测此环境中的大气回波信号，利用多普勒测风激光雷达鉴频系统、数据采集系统反演出此状态下的测量值。与此同时，大部分激光发射到自然大气，利用回波信号反演出自然大气的径向风速，两者之差即是真实的径向风速。本发明自建的大气环境可控，偏振同轴光路消除了几何因子影响，具有实时校准功能，提高了多普勒测风激光雷达测量精度。

主权项

1.一种多普勒测风激光雷达径向风速实时校准系统，其特征在于，包括：激光器、第一分束片、第二分束片、第一反射镜、偏振分束立方体、1/4波片、第一光学扩束系统、可控大气环境、第二反射镜、第二光学扩束系统、望远镜、第一光纤耦合器、第二光纤耦合器、光纤合束器、第三光纤耦合器、光学鉴频系统、光电探测采集系统以及激光雷达控制系统；其中：激光雷达控制系统控制激光器出射激光，激光器的出射激光经过第一分束片分束为反射光与透射光，其中的反射光由第三光纤耦合器进入光学鉴频系统；其中的透射光经过第二分束片分束为反射光与透射光，所述第二分束片分束后的透射光由第二反射镜经过第二光学扩束系统射向大气，所述第二分束片分束后的反射光为线偏振激光，由第一反射镜入射到偏振分束立方体，分成反射的p光和透射的s光，透射的s光垂直于入射方向，经过1/4波片变成圆偏振光，进入第一光学扩束系统射向自建的可控大气环境，其回波信号通过第一光学扩束系统经过1/4波片之后变成平行于传播方向的p光，由偏振分束立方体5反射进入第二光纤耦合器，再由光纤合束器，入射到光学鉴频系统，并经由光电探测采集系统采集后反演出自建的可控大气环境中的风速V0；所述第一分束片与第二分束片分束后的透射光的比例远大于反射光的比例；大气中的回波信号由望远镜接收，经由第一光纤耦合器通过光纤合束器入射到光学鉴频系统；经由光电探测采集系统采集后反演出此刻的大气径向风速VR，并根据自建的可控大气环境中的风速V0对大气径向风速VR进行校准。