[发明专利]一种相干测风激光雷达装置

说明书

本发明公开了一种相干测风激光雷达装置。该装置包括：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，用于发射信号产生模块产生的多波长激光信号以及接收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，回波信号携带风速信息；信号处理模块，耦接于信号产生模块和信号收发模块，用于根据多波长本振信号对回波信号进行拍频处理以产生多个频移信号后，根据累加后的多个频移信号进行风速反演以获得风速信息。通过上述方式，本发明能够提高激光雷达装置中激光信号的输出功率，从而能够提高激光雷达装置回波信号的信噪比，进而达到提高激光雷达装置的探测性能的目的。

技术领域

本申请涉及雷达领域，特别是涉及一种相干测风激光雷达装置。

背景技术

大气风场信息是一项重要的资源，精确的大气风场测量可提高可再生能源领域风能的利用率，提高气候模型建立的准确性，增强飞行器起降时的安全性，在风电、航空航天、气候气象、军事等领域都有着非常重要的研究价值。

风场信息测量的手段主要分为被动式和主动式两大类，传统的被动式测量装置有风速计、风向标和探空仪等，主动式测量装置有测风激光雷达、微波雷达和测风声雷达等。其中，测风激光雷达与传统测风仪器相比具有更高的时空分辨率、可快速测量风场信息，已成为风场测量的重要手段。

在现有技术中，测风激光雷达至少包括激光源和光纤放大模块，其中，激光源一般为单波长的激光器。在实际使用过程中，当光纤放大模块对单波长的激光信号进行放大时，由于单波长激光信号的窄线宽，容易出现光纤放大模块的非线性效应，进而会限制激光器中单波长激光信号的输出功率，从而大大降低激光雷达的探测性能。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种相干测风激光雷达装置，能够提高激光雷达中激光信号的输出功率，从而提高激光雷达的探测性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种相干测风激光雷达装置，该装置包括：信号产生模块，用于根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，用于发射信号产生模块产生的多波长激光信号以及接收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，回波信号携带风速信息；信号处理模块，耦接于信号产生模块和信号收发模块，用于根据多波长本振信号对回波信号进行拍频处理以产生多个频移信号后，根据累加后的多个频移信号进行风速反演以获得风速信息。

本发明的有益效果是：本发明的相干测风激光雷达装置通过发射多波长激光信号，能够提高激光雷达中激光信号的输出功率，从而能够提高激光雷达回波信号的信噪比，进而达到提高激光雷达的探测性能的目的。

附图说明

图1是本发明第一实施例的相干测风激光雷达装置的结构示意图；

图2是本发明第二实施例的相干测风激光雷达装置的结构示意图；

图3是图2所示的相干测风激光雷达装置中光纤放大器的结构示意图；

图4是图2所示的相干测风激光雷达装置中信号收发模块的结构示意图；

图5是本发明第三实施例的相干测风激光雷达装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明第一实施例的相干测风激光雷达装置的结构示意图。如图1所示，该装置100包括信号产生模块11、信号收发模块12和信号处理模块13。