[发明专利]一种2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统

摘要

一种2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统，其系统由扩束器、2μm强激光立方体偏振分光棱镜、2μm四分之一波片、2μm二分之一波片、光学天线构成。本发明将波片与分光棱镜胶合的装置巧妙地引入到了2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统中，提出了一种利用波片与分光棱镜胶合的装置实现2μm相干激光多普勒测风雷达系统接收系统小型化的思想。采取上述技术方案，成功地解决了2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统接收系统小型化的问题，此外本发明还具有可操作性强、调节简单易行、稳定性好等特点，且兼备相对成本低的优势，在2μm全光纤相干激光测风雷达领域具有很高的实用价值。

主权项

一种2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统，其特征在于：该2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统包括2μm强激光偏振分光棱镜、2μm四分之一波片和2μm二分之一波片，还包括扩束器和光学天线，且2μm波片与2μm强激光偏振分光棱镜相互胶合。所述2μm强激光偏振分光棱镜尺寸为12.7×12.7×12.7mm，有效通光口径为10×10×10mm；2μm四分之一波片和2μm二分之一波片的口径为12.7mm，有效通光口径也为10mm；2μm强激光偏振分光棱镜有两个直角棱镜组成，为了提高强脉冲激光的损伤阈值，其中两块直角棱镜的斜面上镀了电介质多层偏光膜，在入射面和出射面镀了防反射多层膜和增加激光投射效率的高损伤阈值增透膜，其多层偏光膜、防反射多层膜和增透膜的损伤阈值都在0.5J/cm2左右，且棱镜几乎不发生光轴偏移和重影现象；2μm四分之一波片和2μm二分之一波片胶合在2μm强激光偏振分光棱镜相邻的两个入射表面上，且四分之一波片和二分之一波片光轴都与2μm强激光偏振分光棱镜光轴成45°。同时，2μm四分之一波片和2μm二分之一波片与2μm强激光偏振分光棱镜的胶合面都镀有多层高损伤阈值的增透电介质膜，其损伤阈值在0.5J/cm2左右。所述扩束器放大倍数为2.5倍，所述光学天线采用收发合置离轴卡塞格伦结构，有效发射口径为150mm，放大倍数为15倍。当2μm线偏振激光光源发射的S偏振光经2.5倍扩束器扩束后垂直入射到2μm强激光偏振分光棱镜上时，此时2μm强激光偏振分光棱镜对于S偏振光全透，透射的S偏振光经2μm四分之一波片后变成圆偏振光，圆偏振光通过15倍光学天线射向大气，经大气气溶胶粒子后向散射的圆偏振光又经过光学天线和2μm四分之一波片变成P偏振光后垂直入射到2μm强激光偏振分光棱镜上，2μm强激光偏振分光棱镜对P偏振光全反，反射的P偏振光经2μm二分之一波片后又变成了与2μm激光器发射激光偏振态相同的S偏振光。