[实用新型]一种光纤相干多普勒探测系统

说明书

本实用新型涉及一种光纤相干多普勒探测系统，包括激光源、光电探测器、分光器件和光学发射接收系统，还包括设置于所述光学发射接收系统与分光器件之间的部分反射器件，所述部分反射器件用于将其反射的激光作为本振光，与经过所述光学发射接收系统返回的信号光直接实现相干拍频。本实用新型可消除信号光和本振光的光路差异，提高探测系统的探测效率，降低相干探测器件成本，提高探测系统的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及探测系统的技术领域，特别涉及一种光纤相干多普勒探测系统。

背景技术

光纤相干多普勒探测，是利用光的相干性将包含有被测信号的探测光和作为基准的参考光在满足一定条件下进行混频，输出两光波的差频信号的一种检测技术。现有技术的光纤相干探测技术上主要采用以下方案：一方面，激光源输出一路激光依次经过光纤环形器、光学发射接收系统后进入空间目标区域，空间目标区域反射或散射的信号光经过光学发射接收系统返回至光纤环形器；另一方面，激光源输出另一路本振光，所述信号光经过所述光纤环形器后与所述本振光通过光纤混频器或者光纤耦合器进行相干拍频干涉形成拍频光，然后所述拍频光依次通过光电探测器、D/A转换器等，得出所需空间目标区域内时域或多普勒频域信息。

但是现有技术中的光纤相干多普勒探测系统还存在以下问题：第一，现有技术中需要激光器输出一路本振光与返回的信号光进行拍频干涉，增加激光源的内部器件成本和一处故障点；第二，本振光与信号光需经过光纤混频器或者耦合器进行干涉，增加了一处相干探测器件成本；第三，本振光与主路发射并返回的信号光存在光路差异，中间经过不同的光纤器件，存在退偏效应，造成拍频效率下降，影响有效信号探测获取。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种探测效率高、稳定性高的光纤相干多普勒探测系统。

本实用新型的技术方案是：

一种光纤相干多普勒探测系统，包括激光源、分光器件、光学发射接收系统和光电探测器，所述分光器件接收所述激光源发出的激光并传输至所述光学发射接收系统，并经所述光学发射接收系统后进入空间目标区域，所述空间目标区域反射或散射回的信号光经过所述光学发射接收系统返回所述分光器件，并经所述分光器件传输至所述光电探测器；其特征在于：还包括设置于所述光学发射接收系统与所述分光器件之间的部分反射器件，所述部分反射器件用于在所述分光器件将激光源发出的激光传输至所述光学发射接收系统的过程中，部分反射激光源发出的激光作为本振光，并将所述本振光与经过所述光学发射接收系统返回所述分光器件的所述信号光，在所述部分反射器件处实现相干拍频。

进一步的，所述分光器件为光纤环形器，所述光纤环形器包括对应于所述激光源之间光传输的第一端口、对应于所述光学发射接收系统之间光传输的第二端口，以及对应于所述光电探测器之间光传输的第三端口。

进一步的，所述部分反射器件作为所述光纤环形器的所述第二端口。

进一步的，所述第二端口为非FC/PC或FC/APC标准参数端口，由研磨加工或者光学镀膜方法制成，所述第二端口的光纤端对激光源发出的激光具有部分反射率。

进一步的，所述第二端口由单独加工一段端头的光纤跳线之后与标准光纤环形器的对应于所述光学发射接收系统之间光传输的端口相连接或者熔接而成。

进一步的，所述部分反射器件为设置于所述光纤环形器与所述光学发射接收系统之间的光纤部分反射器件。

进一步的，所述分光器件为准直分光系统，所述准直分光系统包括对应于所述激光源之间光传输的第四端口、对应于所述光学发射接收系统之间光传输的第五端口，以及对应于所述光电探测器之间光传输的第六端口。

进一步的，所述第五端口为空间光结构，在所述第五端口与所述光学发射接收系统之间设置有部分反射光学元件。