[實用新型]一種光纖相干多普勒探測系統

有效

• 申請號: 201920246870.5
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN210604964U
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 林志鋒
• 申請（專利權）人: 北京科航理達技術有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481
• 代理公司: 北京薈英捷創知識產權代理事務所(普通合伙) 11726
• 代理人: 段志慧

本實用新型涉及一種光纖相干多普勒探測系統，包括激光源、光電探測器、分光器件和光學發射接收系統，還包括設置于所述光學發射接收系統與分光器件之間的部分反射器件，所述部分反射器件用于將其反射的激光作為本振光，與經過所述光學發射接收系統返回的信號光直接實現相干拍頻。本實用新型可消除信號光和本振光的光路差異，提高探測系統的探測效率，降低相干探測器件成本，提高探測系統的穩定性。

技術領域

本實用新型涉及探測系統的技術領域，特別涉及一種光纖相干多普勒探測系統。

背景技術

光纖相干多普勒探測，是利用光的相干性將包含有被測信號的探測光和作為基準的參考光在滿足一定條件下進行混頻，輸出兩光波的差頻信號的一種檢測技術。現有技術的光纖相干探測技術上主要采用以下方案：一方面，激光源輸出一路激光依次經過光纖環形器、光學發射接收系統后進入空間目標區域，空間目標區域反射或散射的信號光經過光學發射接收系統返回至光纖環形器；另一方面，激光源輸出另一路本振光，所述信號光經過所述光纖環形器后與所述本振光通過光纖混頻器或者光纖耦合器進行相干拍頻干涉形成拍頻光，然后所述拍頻光依次通過光電探測器、D/A轉換器等，得出所需空間目標區域內時域或多普勒頻域信息。

但是現有技術中的光纖相干多普勒探測系統還存在以下問題：第一，現有技術中需要激光器輸出一路本振光與返回的信號光進行拍頻干涉，增加激光源的內部器件成本和一處故障點；第二，本振光與信號光需經過光纖混頻器或者耦合器進行干涉，增加了一處相干探測器件成本；第三，本振光與主路發射并返回的信號光存在光路差異，中間經過不同的光纖器件，存在退偏效應，造成拍頻效率下降，影響有效信號探測獲取。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種探測效率高、穩定性高的光纖相干多普勒探測系統。

本實用新型的技術方案是：

一種光纖相干多普勒探測系統，包括激光源、分光器件、光學發射接收系統和光電探測器，所述分光器件接收所述激光源發出的激光并傳輸至所述光學發射接收系統，并經所述光學發射接收系統后進入空間目標區域，所述空間目標區域反射或散射回的信號光經過所述光學發射接收系統返回所述分光器件，并經所述分光器件傳輸至所述光電探測器；其特征在于：還包括設置于所述光學發射接收系統與所述分光器件之間的部分反射器件，所述部分反射器件用于在所述分光器件將激光源發出的激光傳輸至所述光學發射接收系統的過程中，部分反射激光源發出的激光作為本振光，并將所述本振光與經過所述光學發射接收系統返回所述分光器件的所述信號光，在所述部分反射器件處實現相干拍頻。

進一步的，所述分光器件為光纖環形器，所述光纖環形器包括對應于所述激光源之間光傳輸的第一端口、對應于所述光學發射接收系統之間光傳輸的第二端口，以及對應于所述光電探測器之間光傳輸的第三端口。

進一步的，所述部分反射器件作為所述光纖環形器的所述第二端口。

進一步的，所述第二端口為非FC/PC或FC/APC標準參數端口，由研磨加工或者光學鍍膜方法制成，所述第二端口的光纖端對激光源發出的激光具有部分反射率。

進一步的，所述第二端口由單獨加工一段端頭的光纖跳線之后與標準光纖環形器的對應于所述光學發射接收系統之間光傳輸的端口相連接或者熔接而成。

進一步的，所述部分反射器件為設置于所述光纖環形器與所述光學發射接收系統之間的光纖部分反射器件。

進一步的，所述分光器件為準直分光系統，所述準直分光系統包括對應于所述激光源之間光傳輸的第四端口、對應于所述光學發射接收系統之間光傳輸的第五端口，以及對應于所述光電探測器之間光傳輸的第六端口。

進一步的，所述第五端口為空間光結構，在所述第五端口與所述光學發射接收系統之間設置有部分反射光學元件。