多普勒直接探測激光測風雷達接收光學系統(tǒng)研究.pdf

1、激光測風雷達是通過向大氣中發(fā)射激光,通過接收激光與氣溶膠和大氣分子發(fā)生散射的回波信號,通過F-P標準等鑒頻系統(tǒng)具探測回波信號的多普勒頻移,從而反演出大氣風場。光學系統(tǒng)的設計在激光個模塊中有著舉足輕重的地位,尤其是接收系統(tǒng)的設計和分析。
　　本文對激光雷達接收光學系統(tǒng)進行設計和研究,主要內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　首先,接收光學系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計。本文根據(jù)激光雷達方程結(jié)合激光雷達預期指標確定接收光學系統(tǒng)的接收孔徑這一重要參數(shù),在綜

2、合考慮加工工藝與整體結(jié)構(gòu)后,利用Zemax軟件設計出合理的卡塞格倫系統(tǒng)。
　　其次,光纖耦合系統(tǒng)的引入與設計。根據(jù)激光雷達總體設計方案,選擇將雷達回波信號光經(jīng)過光纖傳導進入鑒頻系統(tǒng),但是望遠鏡系統(tǒng)焦距過長,這使得回波信號的光斑尺寸相對光纖偏大,需要設計光纖耦合系統(tǒng)壓縮光斑,提高耦合效率。并且,本文提出了三種可行有效的耦合系統(tǒng)設計方案,并分別利用Zemax軟件完成設計。
　　再次,光纖耦合效率的分析。分析影響光纖耦合效率的影響