[发明专利]多普勒频移鉴频器

说明书

一种多普勒频移鉴频器，由光纤法兰、光纤耦合透镜、第一光学干涉平板、第二光学干涉平板、光学隔圈、柱透镜、环形隔圈、楔形隔圈、一端具有锥端的圆筒形固定结构和档圈构成，本发明形成的直线干涉条纹可以与现有的线阵探测器相匹配，可降低探测陈列的规模，提高探测信噪比，它在直接探测激光测风雷达中具有很好的应用前景。本发明鉴别器可测量固体目标和分子气溶胶等宏观和微观目标速度，具有检测方便和灵敏度高的特点。

技术领域

本发明属于激光雷达测风，特别是一种多普勒频移鉴频器。

背景技术

光学鉴频器是多普勒频率测量的核心器件，它要求探测简单，灵敏度高。目前基于条纹探测的技术由于探测易于实现而广受关注。欧洲宇航中心发展了基于法布里-珀罗干涉仪的光学鉴频器用于风切变探测激光雷达，安装于A380用于安全保障。用法布里-珀罗干涉仪观测优点是可用非锁频光源，缺点是所成的条纹是圆形,占用像素面元大，图像信噪比低，降低了探测距离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多普勒频移鉴频器，该多普勒频移鉴频器所形成的直线干涉条纹可以与现有的线阵探测器相匹配，可降低探测陈列的规模，提高探测信噪比，该鉴别器可测量固体目标和分子气溶胶等宏观和微观目标速度，具有检测方便和灵敏度高的特点。

本发明的技术解决方案如下：

一种多普勒频移鉴频器，其特点在于包括光纤法兰、光纤耦合透镜、第一光学干涉平板、第二光学干涉平板、光学隔圈、柱透镜、环形隔圈、楔形隔圈、一端具有锥端的圆筒形固定结构和档圈，所述的光纤法兰通过螺丝固定在所述的圆筒形固定结构的锥端，所述的光纤耦合透镜固定于所述的圆筒形固定结构内靠近锥端的位置，使所述的光纤法兰位于所述的光纤耦合透镜的焦面上，所述的楔形隔圈的平端与所述的光纤耦合透镜贴合，所述的楔形隔圈的楔形端面与所述的第一光学干涉平板连接，第一光学干涉平板、光学隔圈和第二光学干涉平板依次通过光学胶合在一起并压入所述的筒形固定结构内，所述的环形隔圈的里侧压接第二光学干涉平板，外侧为柱面透镜，该柱面透镜的外侧通过所述的挡圈的外螺纹与所述的圆筒形固定结构的内螺纹而固定在所述的圆筒形固定结构内。

所述的第一光学干涉平板和第二光学干涉平板的面型优于λ/80@632.8nm,粗糙度优于2nm，单块板厚度不小于15mm，内表面镀高反射膜，反射率65％±1％，外表面镀增透膜，反射率小于1％。

所述的光学隔圈的一端为平面，另一端面为楔形面，楔形角为1.7′±0.5′。

本发明的技术效果

本发明多普勒频移鉴频器所形成的直线干涉条纹，可以与现有的线阵探测器相匹配，可降低探测陈列的规模，提高探测信噪比；

本发明是应用于多普勒激光雷达作为核心的多普勒频率鉴别器，检测大气中分子和气溶胶回波或者检测运动靶标(飞机)等回波的多普勒频移，从而测量到多普勒速度。大气多普勒激光雷达能够应用其测量大气矢量风场，大气湍流；多普勒速度计可以用它测量硬靶目标的速度矢量。

本发明鉴别器可测量固体目标和分子气溶胶等宏观和微观目标速度，具有检测方便和灵敏度高的特点。

附图说明

图1是本发明多普勒频移鉴频器的剖面图。

图2是本发明鉴频器输出的条纹分布图。图中不同的频率成分呈现在不同的位置，多普勒频移会导致中心频率的变化，从而会导致条纹的移动。

具体实施方式