[发明专利]分时复用F-P标准具多普勒零频校准装置

说明书

本申请公开一种分时复用F‑P标准具多普勒零频校准装置，包括：光纤合束器、非偏振分光反射棱镜组、法布里‑珀罗标准具、第一探测器和第二探测器；通过采用光纤合束器，使回波信号和零频校准信号从非偏振分光棱镜组的同一输入面、同一位置进入非偏振分光棱镜组，避免受到棱镜分光特性的影响，解决了由于回波信号和零频校准信号经过的光路不同，导致的回波信号和零频校准信号分光后在F‑P标准具两个边缘通道中信号强度分配比例不一致，所得的透过率曲线形状不一致，使得零频校准存在误差的问题，从而提高了零频校准的精度。

技术领域

本发明涉及激光遥感、大气探测、光电探测技术领域，尤其涉及一种分时复用F-P标准具多普勒零频校准装置。

背景技术

多普勒测风激光雷达技术具有时空分辨率高、探测精度高、探测范围大、可三维观测等其他探测手段难以比拟的优点。测风激光雷达根据其工作原理主要分为直接探测(非相干探测)技术和外差探测(相干探测)技术。直接探测技术将目标后向散射光在频域上的变化转化为相对强度的变化来进行多普勒频移测量，主要采用边缘技术和条纹成像技术两种方式。边缘技术是利用窄带滤波器，如法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉仪、马赫-曾德(Mach-Zehnder)干涉仪、迈克尔逊(Michelson)干涉仪、光栅、碘分子滤光器等，将信号光频率的移动变成通过滤光器后信号光相对能量的变化，再通过对相对能量的测量来获得多普勒频移信息。

目前，国外利用法布里-珀罗标准具作为核心部件的多普勒激光雷达系统，包括已经投入使用的法国OHP激光雷达系统和美国NASA的GLOW激光雷达系统。

但是上述利用法布里-珀罗标准具作为核心部件的多普勒激光雷达系统均具有自身的缺点，针对这些缺点，现有技术中对利用法布里-珀罗标准具作为核心部件的多普勒激光雷达系统进行了改进，但是一直存在零频校准存在误差，导致零频校准不准确的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种分时复用F-P标准具多普勒零频校准装置，以解决现有技术中零频校准存在误差，导致零频校准不准确的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种分时复用F-P标准具多普勒零频校准装置，包括：

光纤合束器、非偏振分光反射棱镜组、法布里-珀罗标准具、第一探测器和第二探测器；

所述光纤合束器包括第一输入端和第二输入端，以及输出端；

所述第一输入端用于接收零频校准信号，所述第二输入端用于接收大气回波信号，所述大气回波信号和所述零频校准信号具有时间差；

所述零频校准信号或所述大气回波信号经过所述输出端输出，并经准直后输入至所述非偏振分光反射棱镜组；

所述法布里-珀罗标准具包括第一通道和第二通道；

所述非偏振分光反射棱镜组将接收到的信号分为第一信号和第二信号，所述第一信号输入至所述法布里-珀罗标准具的第一通道，所述第二信号输入至所述法布里-珀罗标准具的第二通道；

所述第一探测器用于接收并探测所述第一通道输出的第一信号的强度；

所述第二探测器用于接收并探测所述第二通道输出的第二信号的强度。

优选地，所述分时复用F-P标准具多普勒零频校准装置还包括锁频光纤、锁频分光棱镜、第三探测器、传导光纤和第四探测器，所述法布里-珀罗标准具还包括第三通道；

所述锁频光纤用于接收锁频信号；

所述锁频信号经准直后进入锁频分光棱镜；

所述锁频分光镜将所述锁频信号分为第一锁频信号和第二锁频信号；

所述第一锁频信号输入至所述第三通道；