[发明专利]非相干多普勒激光雷达灵敏度的直接测量方法

摘要

非相干多普勒激光雷达灵敏度的直接测量方法，包括将发射激光频率调节到基准频率ν₀处，对大气后向散射光进行测量，得到径向风速为V_LOS测＝0时的零风速比值r₀；将发射激光频率调节到ν₀+Δν处，对大气后向散射光进行测量，得到径向风速为V_LOS测＝–Δνλ/2时的风速比R_W,+；将发射激光频率调节到ν₀–Δν’处，对大气后向散射光进行测量，得到径向风速为V_LOS测＝Δν’λ/2时的风速比R_W,–；利用零风速比值r₀以及风速比R_W,+和R_W,-，通过最小二乘法求出dR_W/dν，进而得到灵敏度S。本发明能够最大限度消除理论计算时大气温度和大气分子散射模型引入的约3m/s的风速误差，提高非相干多普勒激光雷达的风速测量精度。

主权项

非相干多普勒激光雷达灵敏度的直接测量方法，包括以下步骤： （1）.通过调节激光雷达的扫描转镜，改变激光的发射方向，使激光束垂直向上发射； （2）.通过设置激光器的控制电压，调节种子激光器激光晶体的温度，以改变种子激光的频率，从而改变激光雷达发射激光的频率； （3）.利用步骤2的改变激光雷达发射激光的频率的方法，首先将发射激光频率调节到基准频率ν₀处，对大气后向散射光进行测量，得到径向风速为V_LOS测＝0时的零风速比值r₀； 其特征在于包括以下步骤： （4）.利用步骤2的改变激光雷达发射激光的频率的方法，将发射激光频率调节到ν₀+Δν处，对大气后向散射光进行测量，得到径向风速为V_LOS测＝–Δνλ/2时的风速比R_W,+； 其中，Δν是透过率为0.7时所对应的频率与基准频率的偏差，λ是激光波长λ＝532nm； （5）.利用步骤2的改变激光雷达发射激光的频率的方法，将发射激光频率调节到ν₀–Δν’处，对大气后向散射光进行测量，得到径向风速为V_LOS测＝Δν’λ/2时的风速比R_W,–； 其中，Δν’是透过率为0.3时所对应的频率与基准频率的偏差，λ是激光波长λ＝532nm； （6）.利用步骤3测得的零风速比值r₀以及步骤4和步骤5测得的风速比R_W,+和R_W,‑，通过最小二乘法求出dR_W/dν，进而得到灵敏度S。如上述公式(1)中灵敏度的表达式。