连续模式相干测风激光雷达性能优化分析及实验研究

作     者：杨吴昊 张普 杨新锋 陈启敏 赵卫 YANG Wuhao;ZHANG Pu;YANG Xinfeng;CHEN Qimin;ZHAO Wei

作者机构：中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室西安710119 中国科学院大学北京100049 松山湖材料实验室广东东莞523008 陕西师范大学西安710119 

基　　金：中国科学院西部青年学者项目(No.Y929471233) 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2021年第50卷第4期

页      码：81-90页

摘      要：基于风场探测的需求,采用1 550 nm波长连续激光种子源搭建了一套全光纤结构多普勒相干测风雷达系统。从雷达方程出发,对连续激光相干雷达载噪比方程和不同雷达收发望远镜聚焦位置下风速合成权重进行了分析。针对测风雷达要求设计了5~200 m的变焦激光收发望远镜模块。扩束系统采用伽利略折射式结构,发射光束准直下扩束比为23,光学质量接近衍射极限。标定测试通过对旋转电机圆盘转速测量完成。转盘转速范围为-3 000 r/min到+3 000 r/min,转盘直径为26 cm。在视向速度多普勒频移分别为正向和负向时,雷达系统速度测量结果与通过圆盘转速计算值的相关系数为0.998与0.993,标准差为0.151 m/s和0.229 m/s。使用该测风激光雷达开展室外大气风速探测实验,取得了良好效果。

主 题 词：多普勒激光雷达 连续激光 相干探测 载噪比 本振光功率 

学科分类：080904[080904] 0810[工学-土木类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 081105[081105] 081001[081001] 081002[081002] 0825[工学-环境科学与工程类] 0811[工学-水利类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/gzxb20215004.0401004

馆 藏 号：203103212...