[发明专利]一种相干测风激光雷达装置

权利要求书

1.一种相干测风激光雷达装置，其特征在于，所述装置包括：

信号产生模块，用于对多波长本振信号进行放大处理以产生多波长激光信号；

信号收发模块，用于发射所述信号产生模块产生的所述多波长激光信号以及接收所述多波长激光信号出射到大气中后被大气气溶胶颗粒散射回来的回波信号，其中，所述回波信号携带风速信息；

信号处理模块，耦接于所述信号产生模块和所述信号收发模块，用于根据所述多波长本振信号对所述回波信号进行拍频处理以产生多个频移信号后，根据累加后的多个所述频移信号进行风速反演以获得所述风速信息；

其中，所述信号产生模块包括依次连接的激光器、分束器和光纤放大器，其中，所述激光器包括不同波长的多个种子源、以及与所述多个种子源连接的第一耦合器；

其中，所述多个种子源分别与对应的所述第一耦合器的输入端连接，所述第一耦合器的输出端与所述分束器的输入端连接，所述分束器的第一输出端与所述光纤放大器连接，所述分束器的第二输出端与所述信号处理模块连接，其中，所述第一耦合器的输出端输出所述多波长本振信号；

其中，所述种子源输出的单频激光的波长范围为1.53μm～1.56μm；

其中，多个波长相近的所述种子源产生的线偏振连续激光经过所述第一耦合器后形成含有多频率成分的多波长本振信号，所述分束器将所述多波长本振信号分为两部分，一部分所述多波长本振信号输入到所述光纤放大器进行放大处理以获取所述多波长激光信号，一部分所述多波长本振信号输入到所述信号处理模块以进行拍频处理；

其中，所述多波长本振信号为连续激光，其为多个线偏振连续激光的集合；

其中，所述的光纤放大器包括第三耦合器、光纤、泵浦源和滤波器，其中，所述光纤为掺铒光纤或铒镱双掺光纤，所述滤波器为光滤波器或布拉格光栅；

其中，所述第三耦合器的一输入端与分束器连接用以接收所述多波长本振信号，所述第三耦合器的另一输入端与所述泵浦源连接用以接收激励信号，所述第三耦合器的输出端与所述光纤的输入端连接，所述光纤的输出端与所述滤波器连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括环形器，所述环形器包括第一端、第二端和第三端，所述环形器的所述第一端连接所述信号产生模块，所述第二端连接所述信号收发模块，所述第三端连接所述信号处理模块；

其中，所述信号产生模块产生的所述多波长激光信号输入到所述环形器的所述第一端后由所述第二端输出至所述信号收发模块，所述信号收发模块接收的所述回波信号输入到所述环形器的所述第二端后由所述第三端输出至所述信号处理模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号产生模块进一步包括声光调制器，所述声光调制器串接在所述分束器的第一输出端和所述光纤放大器之间。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述种子源为半导体激光器、分布式反馈激光器以及分布式布拉格反射激光器中的一种。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号处理模块包括依次连接的第二耦合器、平衡探测器、数字采集卡和信号处理器，其中，所述第二耦合器的第一输入端用于接收所述多波长本振信号，所述第二耦合器的第二输入端用于接收所述回波信号，所述第二耦合器的输出端与所述平衡探测器连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号收发模块包括沿所述多波长激光信号传播方向依次设置的望远镜系统和光束扫描系统。