基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速系統(tǒng)和方法，利用Etalon的透過光譜特征，讓寬頻的非注入激光脈沖通過Etalon，產(chǎn)生一系列在頻率獨(dú)立的窄帶激光，通過光學(xué)發(fā)射系統(tǒng)將該窄帶激光發(fā)出。激光測(cè)速系統(tǒng)接收待測(cè)目標(biāo)的后向散射回波，經(jīng)準(zhǔn)直后使用偏振光學(xué)系統(tǒng)將后向散射光以一定的入射角再次進(jìn)入Etalon，在Etalon的前面和后面各設(shè)置一個(gè)光電倍增管，分別稱為參考通道和信號(hào)通道，兩通道的比值與待測(cè)目標(biāo)的速度成正比關(guān)系，通過實(shí)測(cè)兩通道的比值，結(jié)合測(cè)速系統(tǒng)的標(biāo)定結(jié)果，可以獲得待測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度。該系統(tǒng)相比于現(xiàn)有的系統(tǒng)，具有成本低、工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
基于非注入激光器和Eta I on的激光測(cè)速系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速系統(tǒng)和方法，屬于氣象技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，目前已經(jīng)得到越來越多的關(guān)注和應(yīng)用。目前多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)技術(shù)從多普勒頻移檢測(cè)手段上分可以分為直接探測(cè)技術(shù)和相干探測(cè)技術(shù)。直接探測(cè)技術(shù)使用高分辨的光譜設(shè)備，如原子分子吸收池、法布里-珀羅干涉儀，利用高分辨光譜設(shè)備陡峭的光譜曲線，將激光頻率的變化轉(zhuǎn)化為通過的光強(qiáng)的變化。相干探測(cè)技術(shù)利用光學(xué)混頻原理，將包含多普勒頻移的后向散射光信號(hào)與本地光信號(hào)進(jìn)行混頻，得到中頻信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行傅里葉變化即可以得到多普勒頻移。
[0003]無論是直接探測(cè)技術(shù)還是相干探測(cè)技術(shù)，系統(tǒng)均使用單頻激光器。目前獲得單頻激光的最常用的辦法是種子注入。種子注入的原理是通過技術(shù)手段使脈沖激光器出光時(shí)不從自發(fā)輻射開始，而是在脈沖產(chǎn)生前，給激光器注入模式很好的窄頻連續(xù)激光，使脈沖激光器在種子激光的基礎(chǔ)上起振，該技術(shù)稱為種子注入技術(shù)，用于注入的窄帶連續(xù)激光稱為種子激光器。種子注入技術(shù)使得激光器輸出的激光具有與種子光相似的特性，具有很窄的線寬。毫無疑問種子注入激光是一種主從激光產(chǎn)生系統(tǒng)，系統(tǒng)包含兩個(gè)完整的系統(tǒng)，種子激光器和高能脈沖激光，兩個(gè)系統(tǒng)本身就比較復(fù)雜，再考慮需要協(xié)同工作，更增加了研制難度。
[0004]因此，用于多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)的種子注入激光器，一直是多普勒激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)障礙。從造價(jià)方面，種子注入激光器由于系統(tǒng)復(fù)雜，其成本往往是非注入激光器的幾倍甚至幾十倍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速系統(tǒng)和方法，本發(fā)明使用非注入的激光器結(jié)合Etalon進(jìn)行多普勒頻移檢測(cè)，能夠用來測(cè)量物體或者大氣風(fēng)速。與傳統(tǒng)的激光雷達(dá)相比，減小了系統(tǒng)復(fù)雜性，降低了研制成本;而且，本系統(tǒng)收發(fā)激光均使用一個(gè)Etalon，使得系統(tǒng)測(cè)量效果與激光頻率的變化本身沒關(guān)系，提高了系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確性。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一方面，本發(fā)明提供一種基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速系統(tǒng)，包括作為系統(tǒng)發(fā)射光源的非注入脈沖激光器、擴(kuò)束鏡、偏振片、半波片、Etalon、四分之一波片、準(zhǔn)直鏡、發(fā)射接收鏡、第一至第三全反射鏡、第一至第三偏振分束鏡PBS、分束片、第一和第二匯聚透鏡、第一和第二光電倍增管PMT和微處理器；
非注入脈沖激光器發(fā)出的激光經(jīng)過擴(kuò)束器擴(kuò)束后，傳輸至第一全反射鏡;第一全反射鏡反射后的激光再依次經(jīng)過偏振片、半波片、第一PBS傳輸至Etalon，其中，偏振片的透振方向平行于反射后激光的偏振方向，調(diào)整半波片使得反射后激光的偏振方向與第一PBS的偏振方向平行，使激光完全透過第一 I3BS; Etalon輸出的激光依次經(jīng)過第二 roS、第三I3BS后傳輸至四分之一波片，其中，第二PBS、第三I3BS的偏振方向與E talon輸出的激光的偏振方向平行;激光經(jīng)四分之一波片后偏振方向旋轉(zhuǎn)45度，再依次經(jīng)過準(zhǔn)直鏡、發(fā)射接收鏡照射在待測(cè)物體上，并產(chǎn)生后向散射光;后向散射光依次經(jīng)過發(fā)射接收鏡、準(zhǔn)直鏡、四分之一波片、第三PBS、第三全反射鏡傳輸至分束片，后向散射光經(jīng)分束片分為兩束，一束依次經(jīng)過第一匯聚透鏡和第一 PMT，另一束依次經(jīng)過第二全反射鏡、第一 roS、Etalon、第二 roS、第二匯聚透鏡和第二 PMT;第一 PMT、第二 PMT分別與微處理器連接。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，非注入脈沖激光器的工作波長為532nm，光束直徑為0.5mm，發(fā)散角為2.7mrad。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，擴(kuò)束鏡的倍率為20.作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，Etalon的自由光譜范圍為4GHz，精細(xì)度為12。
[0009]另一方面，本發(fā)明提供一種基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速方法，具體步驟如下:
首先，采用非注入脈沖激光器作為光源發(fā)射激光，并通過擴(kuò)束鏡對(duì)激光進(jìn)行擴(kuò)束；
其次，第一全反射鏡對(duì)擴(kuò)束后的激光進(jìn)行反射，使其能夠入射到Etalon;
再次，在第一全反射鏡與Etalon之間設(shè)置偏振片和半波片，在Etalon之前設(shè)置第一PBS，在Etalon之后連續(xù)設(shè)置第二、第三PBS，其中，偏振片的偏振方向與第一全反射鏡反射后激光的偏振方向平行以壓縮激光的垂直分量;調(diào)整半波片使第一全反射鏡反射后激光的偏振方向與后級(jí)的三個(gè)PBS的偏振方向平行以使激光能夠完全通過三個(gè)PBS;
再次，Etalon的輸出激光經(jīng)過第二和第三PBS后，通過四分之一波片將其偏振方向旋轉(zhuǎn)45度，再經(jīng)過準(zhǔn)直鏡和發(fā)射接收鏡照射到待測(cè)物體上產(chǎn)生后向反射光；
再次，后向反射光依次經(jīng)過發(fā)射接收鏡、準(zhǔn)直鏡、四分之一波片，經(jīng)四分之一波片旋轉(zhuǎn)偏振方向后的后向反射光被第三PBS反射；
再次，第三全反射鏡將被第三PBS反射的后向反射光傳輸至分束片，分束片將后向散射光分為兩束，其中，一束直接經(jīng)過匯聚透鏡傳輸至第一PMT；另一束被第二全反射鏡反射后依次經(jīng)過第一 PBS、Etalon、第二 PBS、匯聚透鏡傳輸至第二 PMT ；
再次，第一 PMT和第二 PMT分別將接收到的后向散射光轉(zhuǎn)換為第一和第二電信號(hào)后，傳輸至微處理器進(jìn)行處理；
最后，微處理器根據(jù)系統(tǒng)標(biāo)定得到的第一、第二電信號(hào)與待測(cè)物體速度之間的函數(shù)，計(jì)算得到待測(cè)物體速度并輸出。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，系統(tǒng)標(biāo)定的方法為:選取若干不同已知速度的參考物體分別作為待測(cè)物體，啟動(dòng)系統(tǒng)后得到若干組第一和第二電信號(hào)，擬合得到第一和第二電信號(hào)與速度之間的函數(shù)，從而完成系統(tǒng)標(biāo)定，并將函數(shù)存放于微處理器。
[0011]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1)本發(fā)明的系統(tǒng)不使用種子注入激光進(jìn)行速度測(cè)量，減小了測(cè)速系統(tǒng)的復(fù)雜度，降低了成本；
2)本發(fā)明使用偏振光學(xué)系統(tǒng)，使發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)使用同一個(gè)Etalon，光譜間距取決于系統(tǒng)入射角度差異，使測(cè)速系統(tǒng)不受激光器頻率抖動(dòng)、外界溫度的影響，測(cè)速更加準(zhǔn)確可靠。
【附圖說明】
[0012]圖1是測(cè)速系統(tǒng)示意圖。
[0013]圖2是激光發(fā)射光譜和通過Etalon后的發(fā)射光譜，其中，(a)為激光的發(fā)射光譜和Eta I on的透過率光譜圖，(b)為通過Eta I on以后的光譜圖。
[0014]圖3是不同入射角時(shí)Etalon的透過光譜。
[0015]其中，M1、M2、M3為全反射鏡;PBSUPBS2JBS3為偏振分束鏡;PMT1、PMT2為光電倍增管。
[0016]圖4是不同速度時(shí)光電倍增管輸出幅度之比。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
本實(shí)施例中，一種基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速系統(tǒng)，如圖1所示，包括作為系統(tǒng)發(fā)射光源的非注入脈沖激光器、擴(kuò)束鏡、偏振片、半波片、Etalon、四分之一波片、準(zhǔn)直鏡、發(fā)射接收鏡、第一至第三全反射鏡、第一至第三偏振分束鏡PBS、分束片、第一和第二匯聚透鏡、第一和第二光電倍增管PMT和微處理器。本實(shí)施例中，根據(jù)光路的走向可分為發(fā)射系統(tǒng)和反射系統(tǒng)兩個(gè)部分，其中，發(fā)射系統(tǒng)沿光路依次包括非注入脈沖激光器、擴(kuò)束鏡、第一全反射鏡M1、第一 PBS、Etalon、第二 PBS、第三PBS、四分之一波片、準(zhǔn)直鏡、發(fā)射接收鏡;反射系統(tǒng)沿光路依次包括發(fā)射接收鏡、準(zhǔn)直鏡、四分之一波片、第三PBS、第三全反射鏡M3、分束片，分束片后分為兩路，一路為第一匯聚透鏡、第一PMT，另一路為第二全反射鏡M2、第一PBS、Etalon、第二 PBS、第二匯聚透鏡、第二 PMT。發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)使用同一個(gè)Etalon，光譜間距取決于系統(tǒng)入射角度差異，使測(cè)速系統(tǒng)不受激光器頻率抖動(dòng)、外界溫度的影響，測(cè)速更加準(zhǔn)確可靠。
[0018]其中，發(fā)射光源非注入脈沖激光器是一個(gè)532nm脈沖激光器，光束直徑為0.5mm，發(fā)散角為2.7mrad;擴(kuò)束鏡是一個(gè)20倍擴(kuò)束的光學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)過擴(kuò)束系統(tǒng)后發(fā)出高準(zhǔn)直的脈沖激光(發(fā)散角為0.135mrad)，以保證Etalon能夠具有很高的光譜分辨率。
[0019]其中，偏振片和半波片:旋轉(zhuǎn)偏振片使其透振方向平行于激光的偏振方向，可以壓縮激光的垂直分量，得到更為純凈的偏振光，減少背景噪聲;半波片可用于旋轉(zhuǎn)激光的偏振方向，使激光的偏振方向與后續(xù)的三個(gè)PBS的偏振方向平行，從而發(fā)射激光能順利通過三個(gè)PBS發(fā)出，并且后向散射光能經(jīng)過三個(gè)PBS進(jìn)入各自的探測(cè)器，達(dá)到發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)共同使用Etalon的目的。
[0020]其中，Etalon:該Etalon自由光譜范圍為4GHz，精細(xì)度為12，因此該Etalon的透過光譜寬度為4/12=0.33GHz。寬帶的激光通過Etalon時(shí)，Etalon起到光梳的作用，產(chǎn)生窄帶的激光;接收系統(tǒng)中由于接收光對(duì)Etalon的入射角度不同于出射光，因此，對(duì)接收到的后向散射光，其光譜有一個(gè)相對(duì)移動(dòng)，根據(jù)熟知的多普勒檢測(cè)方法中的邊緣技術(shù)方法，利用該光譜移動(dòng)可以判別多普勒頻移的大小，進(jìn)而計(jì)算得到待測(cè)物理的速度。
[0021]其中，三個(gè)PBS構(gòu)成偏振導(dǎo)光系統(tǒng)，根據(jù)PBS的特點(diǎn)，可以透過平行偏振光，所以發(fā)射光源發(fā)射的激光可以順利通過三個(gè)PBS，從而從發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出；而后向散射光，由于偏振方向經(jīng)四分之一波片變成了垂直偏振的激光，因此不能穿過PBS，而是被其反射，同時(shí)經(jīng)過兩個(gè)全反射鏡(M2和M3)的配合，偏振導(dǎo)光系統(tǒng)將后向散射光引入Etalon，并且進(jìn)入Etalon的入射角可調(diào)，該角度設(shè)定為Imrad，用于鑒別多普勒頻移；
其中，四分之一波片、準(zhǔn)直鏡和發(fā)射接收鏡，該部分的作用在于將激光以平行光的形式發(fā)射出去，同時(shí)接收后向散射信號(hào)，后向散射信號(hào)經(jīng)準(zhǔn)直后，再次經(jīng)過四分之一波片，四分之一波片的作用在于激光兩次通過該波片，偏振方向旋轉(zhuǎn)90°，所以不能穿過PBS，而是被PBS反射，使偏振導(dǎo)光系統(tǒng)生效，及后向散射光沿偏振導(dǎo)光系統(tǒng)進(jìn)入Etalon。
[0022]其中，第一和第二匯聚透鏡、第一和第二光電倍增管PMT構(gòu)成探測(cè)系統(tǒng)，每部分包括一個(gè)匯聚透鏡和一個(gè)光電倍增管(PMT)，其作用在于對(duì)分束片分束后的兩路光信號(hào)(參考光信號(hào)和信號(hào)光)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化，以便后級(jí)的微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，輸出待測(cè)物體的速度?目息O
[0023]基于上述基于非注入激光和Etalon的激光測(cè)速系統(tǒng)的激光測(cè)速方法，包括以下步驟:
I )532nm脈沖激光器發(fā)射激光脈沖，經(jīng)擴(kuò)束鏡后壓縮發(fā)散角，經(jīng)全反射鏡Ml導(dǎo)向Etalon，激光在Etalon上的入射角度可以通過調(diào)整Ml來實(shí)現(xiàn)，使得激光垂直入射到Etalon上；
2)旋轉(zhuǎn)偏振片使得偏振片后面光強(qiáng)最大，這時(shí)偏振片的透振方向平行于發(fā)射激光的偏振方向；
3)旋轉(zhuǎn)半波片使得發(fā)射激光的偏振方向與PBSl的方向匹配，此時(shí)發(fā)射激光完全通過PBSl ；
4)透射激光照射到Etalon上，由于Etalon透過光譜的特性，導(dǎo)致從Etalon另一端出射的激光在頻率上被分為幾個(gè)獨(dú)立的峰。如圖2所示，其中，(a)是激光的發(fā)射光譜和Etalon的透過率光譜圖，(b)是通過Etalon以后的光譜圖；
5)激光通過Etalon后，由于平行于PBS的方向，因此，連續(xù)穿過roS2、PBS3，經(jīng)四分之一波片后偏振方向旋轉(zhuǎn)45度；
6)發(fā)射激光通過準(zhǔn)直鏡、發(fā)射接收鏡后進(jìn)入大氣中，照射在待測(cè)物體上或大氣中的氣溶膠顆粒物上；
7)發(fā)射激光與具有一定速度的待測(cè)物體相互作用，根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，后向散射光攜帶多普勒頻移信息；
8)發(fā)射接收鏡接收來自待測(cè)物體的后向散射，并經(jīng)過準(zhǔn)直鏡變?yōu)槠叫泄猓?br> 9)后向散射光經(jīng)過四分之一波片其偏振方向沿原來的方向旋轉(zhuǎn)45度，使后向散射光的偏振方向垂直于發(fā)射激光的偏振方向；
10)后向散射光被PBS3、全反射鏡M2反射，分束片將后向散射光分為兩部分，10%的后向散射光經(jīng)匯聚透鏡匯聚后，被PMTl探測(cè)；
11)90%的后向散射光經(jīng)全反射鏡M3和PBSl反射后以一定角度進(jìn)入Etalon，后向散射光在Etalon上的入射角可以通過M3調(diào)整;調(diào)整M3角度使Etalon的光譜相對(duì)于發(fā)射激光的光譜有一個(gè)相對(duì)移動(dòng)，產(chǎn)生類似于多普勒激光雷達(dá)中邊緣技術(shù)的效果，如圖3所示；
12)經(jīng)過Etalon的后向散射信號(hào)經(jīng)PBS3反射后，再經(jīng)匯聚透鏡匯聚，被PMT2探測(cè)；
13)計(jì)算PMTl、PMT2的輸出值的比值，其比值與多普勒頻移有關(guān)，根據(jù)系統(tǒng)標(biāo)定結(jié)果(比值與待測(cè)物體速度的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系)，即可以得到待測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)速度。
[0024]基于以上的系統(tǒng)及探測(cè)方法和步驟，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室建立了該系統(tǒng)，并利用速度可以調(diào)的旋轉(zhuǎn)圓盤作為待測(cè)物體進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如圖4所示，其中，橫坐標(biāo)為圓盤的旋轉(zhuǎn)速度(周/分鐘)，根據(jù)圓盤的半徑和激光入射角度可以直接轉(zhuǎn)化線速度，縱坐標(biāo)為兩通道的比值，可以看出圓盤速度改變時(shí)，PMT1、PMT2的輸出值的比值發(fā)生了變化。圖4中的直線為測(cè)量點(diǎn)的擬合直線，可以看出PMTl、PMT2的輸出值的比值與旋轉(zhuǎn)圓盤的旋轉(zhuǎn)速度具有很好的線性關(guān)系，因此，實(shí)驗(yàn)室原理實(shí)驗(yàn)證明，該激光測(cè)速系統(tǒng)是可行的。
[0025]以上所述，僅為本發(fā)明中的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速系統(tǒng)，其特征在于，包括作為系統(tǒng)發(fā)射光源的非注入脈沖激光器、擴(kuò)束鏡、偏振片、半波片、Etalon、四分之一波片、準(zhǔn)直鏡、發(fā)射接收鏡、第一至第三全反射鏡、第一至第三偏振分束鏡PBS、分束片、第一和第二匯聚透鏡、第一和第二光電倍增管PMT和微處理器； 非注入脈沖激光器發(fā)出的激光經(jīng)過擴(kuò)束器擴(kuò)束后，傳輸至第一全反射鏡;第一全反射鏡反射后的激光再依次經(jīng)過偏振片、半波片、第一PBS傳輸至Etalon，其中，偏振片的透振方向平行于反射后激光的偏振方向，調(diào)整半波片使得反射后激光的偏振方向與第一PBS的偏振方向平行，使激光完全透過第一 I3BS; Etalon輸出的激光依次經(jīng)過第二 roS、第三I3BS后傳輸至四分之一波片，其中，第二PBS、第三I3BS的偏振方向與E talon輸出的激光的偏振方向平行;激光經(jīng)四分之一波片后偏振方向旋轉(zhuǎn)45度，再依次經(jīng)過準(zhǔn)直鏡、發(fā)射接收鏡照射在待測(cè)物體上，并產(chǎn)生后向散射光;后向散射光依次經(jīng)過發(fā)射接收鏡、準(zhǔn)直鏡、四分之一波片、第三PBS、第三全反射鏡傳輸至分束片，后向散射光經(jīng)分束片分為兩束，一束依次經(jīng)過第一匯聚透鏡和第一 PMT，另一束依次經(jīng)過第二全反射鏡、第一 roS、Etalon、第二 roS、第二匯聚透鏡和第二 PMT;第一 PMT、第二 PMT分別與微處理器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速系統(tǒng)，其特征在于，非注入脈沖激光器的工作波長為532nm，光束直徑為0.5mm，發(fā)散角為2.7mrad。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速系統(tǒng)，其特征在于，擴(kuò)束鏡的倍率為20。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速系統(tǒng)，其特征在于，Etalon的自由光譜范圍為4GHz，精細(xì)度為12。5.基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速方法，其特征在于，具體步驟如下: 首先，采用非注入脈沖激光器作為光源發(fā)射激光，并通過擴(kuò)束鏡對(duì)激光進(jìn)行擴(kuò)束； 其次，第一全反射鏡對(duì)擴(kuò)束后的激光進(jìn)行反射，使其能夠入射到Etalon; 再次，在第一全反射鏡與Etalon之間設(shè)置偏振片和半波片，在Etalon之前設(shè)置第一PBS，在Etalon之后連續(xù)設(shè)置第二、第三PBS，其中，偏振片的偏振方向與第一全反射鏡反射后激光的偏振方向平行以壓縮激光的垂直分量;調(diào)整半波片使第一全反射鏡反射后激光的偏振方向與后級(jí)的三個(gè)PBS的偏振方向平行以使激光能夠完全通過三個(gè)PBS; 再次，Etalon的輸出激光經(jīng)過第二和第三PBS后，通過四分之一波片將其偏振方向旋轉(zhuǎn)45度，再經(jīng)過準(zhǔn)直鏡和發(fā)射接收鏡照射到待測(cè)物體上產(chǎn)生后向反射光； 再次，后向反射光依次經(jīng)過發(fā)射接收鏡、準(zhǔn)直鏡、四分之一波片，經(jīng)四分之一波片旋轉(zhuǎn)偏振方向后的后向反射光被第三PBS反射； 再次，第三全反射鏡將被第三PBS反射的后向反射光傳輸至分束片，分束片將后向散射光分為兩束，其中，一束直接經(jīng)過匯聚透鏡傳輸至第一PMT；另一束被第二全反射鏡反射后依次經(jīng)過第一 PBS、Etalon、第二 PBS、匯聚透鏡傳輸至第二 PMT ； 再次，第一 PMT和第二 PMT分別將接收到的后向散射光轉(zhuǎn)換為第一和第二電信號(hào)后，傳輸至微處理器進(jìn)行處理； 最后，微處理器根據(jù)系統(tǒng)標(biāo)定得到的第一、第二電信號(hào)與待測(cè)物體速度之間的函數(shù)，計(jì)算得到待測(cè)物體速度并輸出。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于非注入激光器和Etalon的激光測(cè)速方法，其特征在于，系統(tǒng)標(biāo)定的方法為:選取若干不同已知速度的參考物體分別作為待測(cè)物體，啟動(dòng)系統(tǒng)后得到若干組第一、第二電信號(hào)，擬合得到第一、第二電信號(hào)與速度之間的函數(shù)，從而完成系統(tǒng)標(biāo)定，并將函數(shù)存放于微處理器。
【文檔編號(hào)】G01P5/26GK105824018SQ201610314379
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】單坤玲, 薩日娜, 卜令兵, 王楠, 張衡衡
【申請(qǐng)人】南京信息工程大學(xué)