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公开(公告)号：CN110187362B
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN201910444225.9
申请日：2019-05-24
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明提供了一种紫外红外同步工作的双频测风激光雷达，通过时分复用和波分复用技术相结合，将出射的激光的频率分别锁定在F‑P干涉仪透过率曲线的上升沿和下降沿，形成鉴频用的双边缘。紫外激光和近红外激光由同一激光器出射，通过利用F‑P干涉仪的周期性结构，从而使得这两个波长的激光均可用于大气风场探测，其中紫外激光用于探测大气分子的瑞利散射信号，红外激光用于探测大气气溶胶的米散射信号。本发明提出的系统方案，简化了接收光路，提高了测风激光雷达的风场探测能力。
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公开(公告)号：CN107462900B
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN201710651695.3
申请日：2017-08-02
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种基于波长可调谐激光源的气体成分探测激光雷达，采用波长可调谐激光器扫描获得不同距离处待测气体的吸收线，并采用飞秒光梳精确标定出射激光的频率，通过对频率标定的待测气体的吸收线进行非线性拟合并对比数据库，从而获得待测气体的浓度信息。为了测量待测气体的吸收线，本发明分别提供了基于直接探测方式和相干探测方式的两种方案。根据优化的波长扫描范围，基于波长可调谐激光源的气体成分探测激光雷达可实现多种气体成分探测，具有高探测精度、高距离分辨率和高时间分辨率的特点。
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公开(公告)号：CN106842168B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201710236542.2
申请日：2017-04-12
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: G01S7/48
Abstract: 本发明实施例提供了一种激光雷达信号的后脉冲修正方法及装置，包括，将距离bin处的待修正的激光雷达回波信号转换为离散的计数率分布；根据已获取到第一后脉冲概率分布函数和计数率分布，计算激光雷达信号在距离bin处产生的后脉冲计数率；用计数率分布减去后脉冲计数率，得到修正后的第一激光雷达回波信号；对修正后的激光雷达回波信号进行非线性修正，得到修正后的第二激光雷达雷达回波信号。因此，即使铟镓砷单光子探测器在低温环境下，后脉冲效应会对回波信号产生较大的影响，通过本发明实施例的方法，也可以得到更加准确的修正后的激光雷达回波信号，为实现铟镓砷单光子探测器在激光雷达中的应用扫清了障碍。
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公开(公告)号：CN106353770B
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201610657540.6
申请日：2016-08-11
Applicant: 中国科学技术大学
CPC classification number: Y02A90/19
Abstract: 本发明公开了一种基于大光敏面超导单光子探测器的高空大气探测激光雷达。本专利将大光敏面的超导单光子探测器应用于高空大气探测激光雷达系统中，从而可通过增大望远镜的面积以实现高空大气参数探测。相比于现有的应用于高空大气探测激光雷达的探测器，所采用的超导单光子探测器具有大光敏面、好计数率、高量子效率、低暗计数、高光子计数率和低抖动时间的优点。因此，采用大光敏面的超导单光子探测器的高空探测激光雷达在距离分辨率、空间分辨率和探测精度上具有更大优势。换句话说，在实现相同探测指标的情况下，采用大光敏面的超导单光子探测器的激光雷达可采用更小口径的望远镜或者更低功率的激光器。
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公开(公告)号：CN106646427B
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201610854786.2
申请日：2016-09-27
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种低散射噪声的光学望远镜，一方面，采用一对布儒斯特窗片替代偏振分束器，当入射激光以布儒斯特角入射至一对布儒斯特窗片时，避免交界面处反射光沿原光路返回带来有害反射。在直接探测测风激光雷达中，其s偏振方向的反射光经耦合器由探测器接收，作为参考光。另一方面，采用聚合物零级四分之一波片替代传统四分之一波片，并将其在垂直放置于望远镜扩束镜光轴之后，抑制了波片表面反射光沿原光路返回导致的噪声。本发明抑制了光学器件表面反射光的有害反馈，降低了散射噪声对整个系统的干扰，减少了系统的ASE噪声，提高了系统稳定性和可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105890797B
公开(公告)日：2018-08-21
申请号：CN201610346029.4
申请日：2016-05-19
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明公开了一种温度和应力同时探测的瑞利‑布里渊光时域反射计，其利用光纤F‑P干涉仪的周期结构，通过扫描光纤F‑P干涉仪的腔长，同时获得光纤瑞利后向散射谱和光纤布里渊散射谱。该反射计包括依次连接的光学发射单元、探测目标单元、滤波单元、光谱扫描单元、探测器单元、数据采集和处理单元，其中，数据采集和处理单元完成对温度和应力的反演，具体为先采用LPR(Landau‑Placzek Ratio)方法反演光纤温度，再采用布里渊频移反演光纤应力，从而在实现温度和应力的同时传感。该发明具有成本低、探测距离长、探测精度高、空间分辨率高、反演方法简单、数据运算量小等优点。
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公开(公告)号：CN105158770B
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201510661310.2
申请日：2015-10-10
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: G01S17/95
CPC classification number: Y02A90/19
Abstract: 本发明公开了一种距离分辨率可调的相干测风激光雷达系统，一方面，采用偏振环形分束器3，将垂直方向的偏振光锁定在环形器中，通过多次通过AOM，使出射激光产生nυM的频移，实现了激光频移量可调；另一方面，采用EOM 5搭配偏振环形分束器3，将环形器中达到预定偏移量的激光偏振态由垂直方向偏振转化为平行方向偏振，并且将连续波激光转化为脉冲宽度可调的脉冲光，从而实现了相干测风激光雷达的距离分辨率可调。基于上述方案，不仅提高了相干测风激光雷达在不同分辨率要求场合下和不同天气情况下的适用程度，还提高了相干测风激光雷达测量数据的可靠性。
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公开(公告)号：CN106842168A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201710236542.2
申请日：2017-04-12
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: G01S7/48
Abstract: 本发明实施例提供了一种激光雷达信号的后脉冲修正方法及装置，包括，将距离bin处的待修正的激光雷达回波信号转换为离散的计数率分布；根据已获取到第一后脉冲概率分布函数和计数率分布，计算激光雷达信号在距离bin处产生的后脉冲计数率；用计数率分布减去后脉冲计数率，得到修正后的第一激光雷达回波信号；对修正后的激光雷达回波信号进行非线性修正，得到修正后的第二激光雷达雷达回波信号。因此，即使铟镓砷单光子探测器在低温环境下，后脉冲效应会对回波信号产生较大的影响，通过本发明实施例的方法，也可以得到更加准确的修正后的激光雷达回波信号，为实现铟镓砷单光子探测器在激光雷达中的应用扫清了障碍。
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公开(公告)号：CN106707291A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201611130242.8
申请日：2016-12-09
Applicant: 中国科学技术大学
Abstract: 本发明实施例公开了一种激光雷达系统，包括光源模块、调制光模块、发射接收模块、探测模块以及信号处理模块；通过对双波长激光光束经调制光模块进行线性调制转化为双频线性调频连续波激光光束；将其中一束光作为本振光光束，另一束光用于与探测目标相互作用的信号光，该信号光经探测目标散射回波信号；通过对本振光光束与回波信号进行相干拍频以获得双波长多普勒频移差值信息。本申请技术方案采用双波长线性调频激光，极大降低了非线性调频和大气湍流效应对测速分辨率的影响，实现了对探测目标同时进行测距测速，具有探测精度高、抗电磁干扰、无距离盲区等优点。
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公开(公告)号：CN106443640A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610856552.1
申请日：2016-09-27
Applicant: 中国科学技术大学
IPC: G01S7/497
CPC classification number: G01S7/497
Abstract: 本发明公开了一种基于时分固定频移技术的FPI鉴频器的频率标定方法。该发明将连续激光分成具有固定频率差的第一光束和第二光束，第一光束和第二光束通过时分复用技术交替工作，从而实现FPI频率的精确标定。本发明首先通过调谐FPI的腔长以获得FPI的频率响应函数；再通过台阶式扫描FPI的腔长，当频率响应函数相等时，记录频率响应函数的值，并根据固定的频率差标定FPI的频率响应曲线。本发明提出的标定方法消除了FPI标定过程中，磁滞效应引入的系统误差，并且能准确快速地完成标定FPI的频率标定。
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