[发明专利]一种时分复用的偏振相干多普勒测风激光雷达

摘要

本发明公开了一种时分复用的偏振相干多普勒测风激光雷达，包括：连续波激光器、光纤分束器、光调制器、发射望远镜、接收望远镜、偏振分束元件、保偏延时元件、快慢轴转换元件、光电开关、耦合器、光电探测器、数据采集卡和数字信号处理模块。本发明采用快慢轴转换元件将S偏振态信号光转化为P偏振态信号光，只需单一P偏振态本振光便可实现与不同偏振态回波信号的拍频；使用保偏延时光纤，将不同偏振态的信号在时域上分开，从而实现使用一个光电探测器对不同偏振态回波信号的探测，相对于两个光电探测器分别探测不同偏振态混频信号，本发明减小了由于探测器响应不同导致的误差，精简了激光雷达的接收机系统。

主权项

1.一种时分复用的偏振相干多普勒测风激光雷达，其特征在于，包括：连续波激光器(1)、光纤分束器(2)、光调制器(3)、激光放大器(4)、发射望远镜(5)、接收望远镜(6)、偏振分束元件(7)、保偏延时元件(8)、快慢轴转换元件(9)、光电开关(10)、耦合器(11)、光电探测器(12)、数据采集卡(13)和数字信号处理模块(14)；其中，连续波激光器(1)的输出端与光纤分束器(2)的输入端连接，光纤分束器(2)用于将连续波激光器(1)输出的光信号分为两路光信号，第一路光信号经光纤分束器(2)的第一输出端输出，第二路光信号经光纤分束器(2)的第二输出端输出；光纤分束器(2)的第一输出端与光调制器(3)的输入端连接，光调制器(3)的输出端与激光放大器(4)的输入端连接，发射望远镜(5)的输入端与激光放大器(4)的输出端连接；光纤分束器(2)的第二输出端与耦合器(11)的第一输入端连接；接收望远镜(6)与偏振分束元件(7)连接，偏振分束元件(7)用于将所述接收望远镜(6)接收的光信号分为第一线偏振光和第二线偏振光，第一线偏振光经偏振分束元件(7)的第一输出端输出，第二线偏振光经偏振分束元件(7)的第二输出端输出，偏振分束元件(7)的第一输出端与快慢轴转换元件(9)的输入端连接，所述快慢轴转换元件(9)用于改变线偏振光的偏振态；快慢轴转换元件(9)的输出端与光电开关(10)的第一输入端连接，偏振分束元件(7)的第二输出端与保偏延时元件(8)的第一端连接，保偏延时元件(8)的第二端与光电开关(10)的第二输入端连接；所述光电开关(10)的输出端与耦合器(11)的第二输入端连接，耦合器(11)的输出端与光电探测器(12)连接，所述耦合器用于在同一发激光脉冲时间内的不同时域上将所述第二线偏振光、经过所述快慢轴转换元件转换的所述第一线偏振光分别与本振光混频，光电探测器(12)的输出端与所述数据采集卡(13)、数字信号处理模块(14)依次连接。