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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明提供了一种基于时分复用技术的激光锁腔测风雷达系统，属于测风雷达领域。该激光锁腔测风雷达系统包括数字采集卡、调谐激光器、第一光交换机、第二光交换机、第三光交换机、光功率衰减装置、光源调制装置、光学收发装置、光学鉴频装置、单光子探测器、光电探测器、时间数字转换器和信息处理装置。整个系统以数字采集卡为中央控制模块，通过对第一光交换机、第二光交换机和第三光交换机的配合调节，控制激光锁腔光路与信号测量光路择一导通，进而通过交替进行激光锁腔与信号测量，使得调谐激光器与光学鉴频器的中心频率始终保持相同，从而克服了激光源与光学鉴频器温度敏感性高的缺陷，提高了测风雷达系统整体的风速测量精度。

主权项：1.一种基于时分复用技术的激光锁腔测风雷达系统，其特征在于，包括数字采集卡、调谐激光器、第一光交换机、第二光交换机、第三光交换机、光功率衰减装置、光源调制装置、光学收发装置、光学鉴频装置、单光子探测器、光电探测器、时间数字转换器和信息处理装置：所述调谐激光器，用于发射波长可调谐的连续波激光；所述第一光交换机内部通过可切换的两条通道控制调谐激光器择一连通光功率衰减装置和光源调制装置；所述光功率衰减装置，用于衰减调谐激光器发射的连续波激光强度，使其符合光电探测器的探测范围；所述光源调制装置，用于将调谐激光器发射的连续波激光斩波为激光脉冲，并对激光脉冲进行脉冲能量放大；所述光学收发装置，用于向大气中发射光源调制装置调制完成的激光脉冲，并收集大气分子与气溶胶的后向散射信号；所述第二光交换机内部通过可切换的两条通道控制光功率衰减装置和光学收发装置择一连通光学鉴频装置；所述光学鉴频装置，用于分析回波信号的频率变化，其对不同频率的光具有不同的透过率；所述第三光交换机内部通过可切换的两条通道控制光学鉴频装置择一连通单光子探测器和光电探测器；整个激光锁腔测风雷达系统以所述数字采集卡为中央控制模块，通过对所述第一光交换机、第二光交换机和第三光交换机的配合调节，控制激光锁腔光路与信号测量光路择一导通；在激光锁腔光路导通时，调谐激光器、光功率衰减装置、光学鉴频装置、光电探测器之间的光路连通，光源调制装置和单光子探测器被屏蔽，调谐激光器收到所述数字采集卡下发的控制信号后发出连续波激光，并经过光功率衰减装置衰减强度后透过光学鉴频装置进入光电探测器，由数据采集卡根据光电探测器的探测信号控制调谐激光器，将调谐激光器的中心频率与光学鉴频装置的中心频率锁定为保持一致；在信号测量光路导通时，调谐激光器、光源调制装置、光学收发装置、光学鉴频装置、单光子探测器之间的光路连通，光功率衰减装置和光电探测器被屏蔽，调谐激光器收到所述数字采集卡下发的控制信号后发出连续波激光，并经过光源调制装置调制成激光脉冲后通过光学收发装置发射至大气，光学收发装置收集的后向散射信号透过光学鉴频装置进入单光子探测器，所述时间数字转换器根据单光子探测器的探测信号和数字采集卡下发的控制信号并计算两者之间的时间差，所述信息处理装置根据时间差信息分析计算多普勒频移和风速。

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