[发明专利]测量大气光学湍流信息的方法及光学系统

权利要求书

1.一种测量大气光学湍流信息的方法，其特征在于，包括：

通过第一望远光学系统向外界发射出信号光以及获取该信号光被外界反射回的光，将所述第一望远光学系统获取的由外界反射回的光与本振光混合得到第一混合光；

通过第二望远光学系统向外界发射出信号光以及获取该信号光被外界反射回的光，将所述第二望远光学系统获取的由外界反射回的光与本振光混合得到第二混合光；

根据所述第一混合光和所述第二混合光的能量比值，获得外界大气的光学湍流信息，所述第一望远光学系统和所述第二望远光学系统的口径不同。

2.根据权利要求1所述的测量大气光学湍流信息的方法，其特征在于，根据所述第一混合光和所述第二混合光的能量比值，获得外界大气的光学湍流信息包括：

根据所述第一混合光和所述第二混合光的能量比值，根据以下公式建立方程：并求解方程获得外界大气的光学湍流信息；

其中，k表示所述第一混合光和所述第二混合光的能量比值，σ表示系数，η₁表示所述第一望远光学系统的大气光学湍流因子，η′₁表示所述第二望远光学系统的大气光学湍流因子，望远光学系统的大气光学湍流因子与望远光学系统的口径、焦距、望远光学系统向外界发射出光的波长、大气到望远光学系统的距离以及大气的折射率结构常数相关。

3.根据权利要求1所述的测量大气光学湍流信息的方法，其特征在于，所述第一望远光学系统和所述第二望远光学系统的指向一致，且所述第一望远光学系统和所述第二望远光学系统之间的距离小于预设值。

4.根据权利要求1所述的测量大气光学湍流信息的方法，其特征在于，所述第一望远光学系统和所述第二望远光学系统的焦距一致，向外界发射出的信号光波长一致以及向外界发射出的信号光能量一致。

5.根据权利要求1所述的测量大气光学湍流信息的方法，其特征在于，还包括：根据所述第一混合光的频谱获得大气的风场信息，或者根据所述第二混合光的频谱获得大气的风场信息。

6.一种测量大气光学湍流信息的光学系统，其特征在于，应用权利要求1-5任一项所述的测量大气光学湍流信息的方法；所述光学系统包括第一望远光学系统、第二望远光学系统、第一接收组件和第二接收组件，所述第一望远光学系统和所述第二望远光学系统的口径不同；

所述第一望远光学系统用于向外界发射出信号光以及获取该信号光被外界反射回的光，使该信号光由外界反射回的光入射到所述第一接收组件，所述第二望远光学系统用于向外界发射出信号光以及获取该信号光被外界反射回的光，使该信号光由外界反射回的光入射到所述第二接收组件；

所述第一接收组件用于将接收到的由外界反射回的光与本振光混合得到第一混合光，所述第二接收组件用于将接收到的由外界反射回的光与本振光混合得到第二混合光。

7.根据权利要求6所述的测量大气光学湍流信息的光学系统，其特征在于，还包括光源组件，用于分别发出信号光以及本振光，使一路所述信号光入射到所述第一望远光学系统，使另一路所述信号光入射到所述第二望远光学系统，使一路所述本振光入射到所述第一接收组件，使另一路所述本振光入射到所述第二接收组件。

8.根据权利要求7所述的测量大气光学湍流信息的光学系统，其特征在于，所述光源组件包括光源装置和分束器，所述分束器用于将所述光源装置发出的信号光分出一路入射到所述第一望远光学系统，以及分出另一路入射到所述第二望远光学系统。

9.根据权利要求6所述的测量大气光学湍流信息的光学系统，其特征在于，还包括第一环形器和第二环形器，所述第一环形器至少包括第一端口、第二端口和第三端口，一路信号光进入所述第一端口，所述第二端口与所述第一望远光学系统相连，所述第三端口与所述第一接收组件相连；所述第二环形器至少包括第四端口、第五端口和第六端口，一路信号光进入所述第四端口，所述第五端口与所述第二望远光学系统相连，所述第六端口与所述第二接收组件相连。

10.根据权利要求9所述的测量大气光学湍流信息的光学系统，其特征在于，所述第一接收组件包括第一耦合器，一路本振光进入所述第一耦合器，所述第一耦合器与所述第三端口相连；所述第二接收组件包括第二耦合器，一路本振光进入所述第二耦合器，所述第二耦合器与所述第六端口相连。