一种瑞利散射测风激光雷达及工作方法技术

技术编号:41719682 阅读:22 留言:0更新日期:2024-06-19 12:45
本发明专利技术提出一种瑞利散射测风激光雷达及工作方法,包括:激光发射模块、信号接收模块与光开关控制模块;激光发射模块具有四个两两正交方向的发射支路,用于不同的径向风速探测;信号接收模块的输入由激光发射模块中望远系统接收;光开光控制模块用于非扫描四波束的径向测量通道转换。本发明专利技术的激光雷达发射窄线宽、可调谐、预定波长的激光与大气分子成分相互作用,产生大气后向瑞利散射信号。利用相位延迟器的电光开关控制特性,实现非扫描四波束径向风速的快速切换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光遥感、大气探测、风测量、光电探测领域,具体为一种瑞利散射测风激光雷达。其是一种非扫描四波束临近空间小型瑞利散射测风激光雷达。


技术介绍

1、大气风场的复杂变化将会直接影响航空航天活动及飞行器的安全运行。受太阳光辐射和对流层大气活动等影响作用,对流层与临近空间区域之间有着活跃的大气质量与成分交换,以及存在复杂的大气动力辐射耦合作用,导致该处区域空间的大气复杂多变。因此,精确的风场测量可以为临近空间飞行器活动提供大气环境保障,同时可以建立准确的临近空间大气模型,对于大气动力学研究具有重要的科学意义。

2、传统的常规测风手段无法满足长时间测量临近空间高度风场的探测需求,譬如火箭探空仪、全球导航卫星系统(gnss)探空仪等。此外,传统机载风速计响应时间长,易受环境因素干扰,测量重复性差等缺点,小幅度的风速变化往往不能够精确测量,而临近空间处空气密度较为稀薄,造成该方法测量精度低。在地面常用的超声波测风仪由于自身发射频率过高及信号衰减过大,易受环境温度影响,也无法直接应用于临近空间风场测量。相比较其他手段,使用激光雷达技术进行大气参数探本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种瑞利散射测风激光雷达,其特征在于,所述雷达包括:激光发射模块、信号接收模块与光开关控制模块;其中,

2.根据权利要求1所述的激光雷达,其特征在于,脉冲激光器激光发射及扩束系统用于周期性地发射对应波长的线偏振激光束,同时进行激光扩束以便压缩光束发散角。

3.根据权利要求1所述的激光雷达,其特征在于,采用双通道高光谱分辨率双通道Fabry-Perot标准具装置作为光学鉴频器,聚焦透镜用于将接收后向散射回波信号耦合至信号通道探测器。

4.根据权利要求3所述的激光雷达,其特征在于,Fabry-Perot标准具由两块互相平行的平板玻璃构成,两块平板玻璃朝...

【技术特征摘要】

1.一种瑞利散射测风激光雷达,其特征在于,所述雷达包括:激光发射模块、信号接收模块与光开关控制模块;其中,

2.根据权利要求1所述的激光雷达,其特征在于,脉冲激光器激光发射及扩束系统用于周期性地发射对应波长的线偏振激光束,同时进行激光扩束以便压缩光束发散角。

3.根据权利要求1所述的激光雷达,其特征在于,采用双通道高光谱分辨率双通道fabry-perot标准具装置作为光学鉴频器,聚焦透镜用于将接收后向散射回波信号耦合至信号通道探测器。

4.根据权利要求3所述的激光雷达,其特征在于,fabry-perot标准具由两块互相平行的平板玻璃构成,两块平板玻璃朝里的表面各镀有高反射率的部分透射膜,两平板玻璃之间形成一平行平面空气腔,不同频率的信号光有着不一样的透过率。

5.根据权利要求1所述的激光雷达,其特征在于,双通道fabry-perot标准具与第一与第二信号通道探测器结合,作为窄带鉴频器来检测多普勒频移,当没有多普勒频移时,即零多普勒频移,两信...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨靖韩於利陈冲陈廷娣薛向辉孙东松
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

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