【技术实现步骤摘要】
一种相干接收装置及测风激光雷达系统
本申请涉及光通信
，尤其涉及一种相干接收装置及测风激光雷达系统。
技术介绍
测风多普勒激光雷达是一种高精度、高分辨率的大气风场探测技术，在大气动力学研究，天气预报和大气环境监测等领域都有广泛应用，传统的多普勒频移探测方法有边缘检测技术和条纹成像技术。主要采用法布里-珀罗谐振腔、马赫-曾德干涉仪、菲索干涉仪等产生的环形条纹或线形条干涉图案，将信号的频率变化转化为相对能量的变化来测定多普勒频移。这种频移探测方法一般需要用面形电荷耦合器件(Charge-coupledDevice，CCD)来接收干涉图案，面形CCD体积较大，而且通过该方法接收到的回波信号的能量通常较弱，探测到的能量也较弱，由于该能量会受系统噪声的影响，从而对多普勒频移探测造成一定的误差。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种相干接收装置及测风激光雷达系统。为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：第一方面，本申请实施例提供一种相干接收...
【技术保护点】
1.一种相干接收装置，其特征在于，所述装置包括：保偏光纤插针、偏振分束棱镜、混频器、光电二极管PD阵列和信号处理电路；其中，/n所述保偏光纤插针，用于接收本振光，并将所述本振光输出给所述混频器，所述本振光在所述保偏光纤插针中传输时偏振态保持不变；/n所述偏振分束棱镜，用于接收信号光，将所述信号光分成具有p偏振态的第一信号光和具有s偏振态的第二信号光，并将所述第一信号光和所述第二信号光输出给所述混频器；/n所述混频器，用于将所述第一信号光和所述第二信号光分别与所述本振光进行混频，并将混频后的光输出给所述PD阵列；/n所述PD阵列，用于对所述混频后的光进行光电转换，得到差分电流...
【技术特征摘要】
1.一种相干接收装置，其特征在于，所述装置包括：保偏光纤插针、偏振分束棱镜、混频器、光电二极管PD阵列和信号处理电路；其中，
所述保偏光纤插针，用于接收本振光，并将所述本振光输出给所述混频器，所述本振光在所述保偏光纤插针中传输时偏振态保持不变；
所述偏振分束棱镜，用于接收信号光，将所述信号光分成具有p偏振态的第一信号光和具有s偏振态的第二信号光，并将所述第一信号光和所述第二信号光输出给所述混频器；
所述混频器，用于将所述第一信号光和所述第二信号光分别与所述本振光进行混频，并将混频后的光输出给所述PD阵列；
所述PD阵列，用于对所述混频后的光进行光电转换，得到差分电流信号；
所述信号处理电路，用于对所述差分电流信号进行转换，以得到差分电压信号；所述差分电压信号的推导公式中包括所述信号光和所述本振光频率差的部分，检测所述差分电压信号的频率，以得到所述信号光和所述本振光频率差的值；根据所述信号光和所述本振光频率差的值，得到所述信号光的多普勒频移量。
2.根据权利要求1所述的相干接收装置，其特征在于，所述信号处理电路包括：放大器模块、模数转换器和处理器；其中，
所述放大器模块，用于对所述差分电流信号进行放大，并将所述差分电流信号转换成差分电压信号；
所述模数转换器，用于对所述差分电压信号进行模数转换器ADC采样，得到ADC采样信号；
所述处理器，用于对所述ADC采样信号进行处理，得到所述ADC采样信号的频率，所述ADC采样信号的频率为所述信号光的多普勒频移量。
3.根据权利要求2所述的相干接收装置，其特征在于，
所述差分电压信号的推导公式为和其中，R为所述PD阵列中光电二极管的响应度，G为放大器模块的跨组增益，Pin为信号光光强，Plo为本振光光强，ωin为信号光角频率，ωlo为本振光角频率；θin为信号光初始相位，θlo为本振光初始相位，δ为所述第一信号光和所述第二信号光与水平方向的夹角；
检测所述差分电压信号的频率，以确定所述差分电压信号的推导公式中的(ωin-ωlo)×t项的值；
所述差分电压信号的推导公式中的(ωin-ωlo)×t项的值为所述信号光的多普勒频移量。
4.根据权利要求2所述的相干接收装置，其特征在于，
所述放大器模块采用低带宽放大器，还用于实现对所述差分电流信号的高频滤波。
5.根据权利要求2所述的相干接收装置，其特征在于，
所述信号光的多普勒频移量用于确定风速。
6.根据权利要求2所述的相干接收装置，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：石川，张博，陈宏刚，梁雪瑞，成璇璇，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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