法布里-珀罗干涉仪、干涉装置及多普勒测风激光雷达.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108761485A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201810487878.0(22)申请日2018.05.21(71)申请人中国科学技术大学地址230026安徽省合肥市包河区金寨路96号(72)发明人韩於利张楠楠孙东松韩飞周安然王元祖陈冲(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人姚璐华王宝筠(51)Int.Cl.G01S17/95(2006.01)G01S7/481(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称法布里-珀罗干涉仪、干涉装置及多普勒测风激光雷达(57)摘要本发明公开了一种法布里-珀罗干涉仪、干涉装置及多普勒测风激光雷达，该法布里-珀罗干涉仪包括：相对设置的第一透光基板以及第二透光基板；所述法布里-珀罗干涉仪具有两个光通道；其中，所述法布里-珀罗干涉仪的自由谱间距等于卫星飞行引起的多普勒频移的1/n，n为大于1的正整数；所述法布里-珀罗干涉仪中两个通道的中心频率间隔等于所述自由谱间距的一半。所述法布里-珀罗干涉仪结构简单，测量精度高，便于工程应用，避免了出现出射光频率无法锁定的问题。采用所述法布里-珀罗干涉仪的多普勒测风激光雷达具有更高的测量精度以及可靠性。CN108761485ACN108761485A权利要求书1/2页1.一种法布里-珀罗干涉仪，用于卫星搭载的多普勒测风激光雷达，其特征在于，所述法布里-珀罗干涉仪包括：相对设置的第一透光基板以及第二透光基板；所述法布里-珀罗干涉仪具有两个光通道；其中，所述法布里-珀罗干涉仪的自由谱间距等于卫星飞行引起的多普勒频移的1/n，n为大于1的正整数；所述法布里-珀罗干涉仪中两个通道的中心频率间隔等于所述自由谱间距的一半。2.根据权利要1所述的法布里-珀罗干涉仪，其特征在于，所述第一透光基板与所述第二透光基板之间具有透光填充介质，所述透光填充介质的透过率大于99％，热膨胀系数小于0.5/MK。3.根据权利要2所述的法布里-珀罗干涉仪，其特征在于，所述透光填充介质为微晶玻璃。4.根据权利要1所述的法布里-珀罗干涉仪，其特征在于，所述法布里-珀罗干涉仪的自由谱间距等于10.95GHz，两个通道的中心频率间隔等于5.475GHz，透过率曲线的半高宽等于1.56GHz。5.一种干涉装置，其特征在于，所述干涉装置包括：1/4波片，所述1/4波片具有相对的第一面以及第二面；偏振分光棱镜组，所述偏振分光棱镜组与所述第一面相对设置；双通道的法布里-珀罗干涉仪，所述法布里-珀罗干涉仪与所述第二面相对设置；其中，所述法布里-珀罗干涉仪为入权利要求1-4任一项所述的法布里-珀罗干涉仪。6.根据权利要求5所述的干涉装置，其特征在于，所述偏振分光棱镜组具有三个相同的等腰直角三棱镜，所述等腰直角三棱镜具有一个斜边侧面以及两个相同的直边侧面；该三个等腰直角三棱镜依次为第一等腰直角三棱镜、第二等腰直角三棱镜以及第三等腰直角三棱镜；所述第一等腰直角三棱镜的斜边侧面与所述第二等腰直角三棱镜的斜边侧面贴合固定；二者形成一个立方体；所述第三等腰直角三棱镜一个直边侧面与所述第二等腰直角三棱镜一个直边侧面贴合固定，所述第三等腰直角三棱镜的斜边侧面与所述第二等腰直角三棱镜的斜边侧面垂直；所述第三等腰直角三棱镜的另一个直边侧面与所述第二等腰直角三棱镜另一个直边侧面共平面，且该平面与所述第一面相对设置。7.一种多普勒测风激光雷达，其特征在于，所述多普勒激光测风雷达包括：发射系统，所述发射系统用于发射检测激光；接收系统，所述接收系统用于获取大气对所述检测激光的回波信号；所述接收系统包括如权利要求5或6任一项所述的干涉装置，具有偏振分光棱镜组、1/4波片以及双通道的法布里-珀罗干涉仪；处理装置，所述处理装置用于基于所述回波信号测量大气风场；其中，当所述多普勒测风激光雷达工作时，所述回波信号入射所述偏振分光棱镜组，一部分回波信号直接通过所述1/4波片后，通过所述法布里-珀罗干涉仪出射的一个通道直接2CN108761485A权利要求书2/2页出射，另一部分回波信号通过所述法布里-珀罗干涉仪反射回所述偏振分光棱镜组，在所述偏振分光棱镜组中经过两次反射后，通过所述偏振分光棱镜组出射，通过所述1/4波片入射所述法布里-珀罗干涉仪，通过所述法布里-珀罗干涉仪的另一个通道出射。3CN108761485A说明书1/6页法布里-珀罗干涉仪、干涉装置及多普勒测风激光雷达技术领域[0001]本发明涉及光学元件技术领域，更具体的说，涉及一种法布里-珀罗干涉仪、干涉装置及多普勒测风激光雷达。背景技术[0002]多普勒测风激光雷达以其高分辨率，高精度，大探测范围，能提供三维风场信息的能力，在气候研究和天气预报方