[发明专利]一种基于保偏光纤形成双腔F-P干涉仪的激光频移探测方法和设备

摘要

本发明公开了一种基于保偏光纤形成双腔F‑P干涉仪的激光频移探测方法和设备，包括激光器，声光调制器AOM，光纤放大器EDFA，四分之一波片，准直器，望远镜，第一保偏光纤，第一环行器，第一窄带光纤Bragg光栅FBG，偏振控制器PC，光纤F‑P干涉仪，F‑P干涉仪控制器，偏振分束器PBS，第一单光子探测器SPCM，第二单光子探测器SPCM，第二保偏光纤，第二环行器，第二窄带光纤Bragg光栅FBG，第三单光子探测器SPCM和采集卡。本发明研发了激光雷达光纤集成式单发双收光路，将接收的两根光纤拼接在同一包覆内，形成所谓的双D对合型光纤，实现了能量探测与频移探测的分离，提高了频移探测的信噪比，仅利用单通道F‑P干涉仪就成功实现了双边缘探测技术，对能量的利用率高，方法简单。

主权项

一种基于保偏光纤形成双腔F‑P干涉仪的激光频移探测设备，其特征在于，包括激光器(1)，声光调制器AOM(2)，光纤放大器EDFA(3)，四分之一波片(4)，准直器(5)，望远镜(6)，第一保偏光纤(7)，第一环行器(8)，第一窄带光纤Bragg光栅FBG(9)，偏振控制器PC(10)，光纤F‑P干涉仪(11)，F‑P干涉仪控制器(12)，偏振分束器PBS(13)，第一单光子探测器SPCM(14)，第二单光子探测器SPCM(15)，第二保偏光纤(16)，第二环行器(17)，第二窄带光纤Bragg光栅FBG(18)，第三单光子探测器SPCM(19)和采集卡(20)；激光器(1)出射的激光经声光调制器AOM(2)调制后，再由光纤放大器EDFA(3)放大；经放大的线偏振光经过四分之一波片(4)后转化为圆偏振光；具有圆偏振态的光经过准直器(5)后指向大气探测区域；经大气散射后的回波信号由望远镜(6)接收，并耦合进入第一保偏光纤(7)和第二保偏光纤(16)；其中，进入第一保偏光纤(7)的后向散射信号，先进入第一环行器(8)，再由第一窄带光纤Bragg光栅FBG(9)滤除背景噪声；之后，调节偏振控制器PC(10)，使激光从偏振控制器PC(10)出射后以45°角入射到光纤F‑P干涉仪(11)中进行鉴频；从光纤F‑P干涉仪(11)出射的激光经由偏振分束器PBS(13)将偏振态分离开来；分离开来的激光分别由第一单光子探测器SPCM(14)和第二单光子探测器SPCM(15)探测；由第二保偏光纤(16)接收回的另外一路散射信号进入第二环行器(17)后，先由第二窄带光纤Bragg光栅FBG(18)滤除背景噪声；滤除背景的激光从第二环行器(17)出射后由第三单光子探测器SPCM(19)探测；第一单光子探测器SPCM(14)、第二单光子探测器SPCM(15)和第三单光子探测器SPCM(19)由采集卡(20)采集。