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申请/专利权人：湖南国天电子科技有限公司;湖南国天气象科技有限公司

摘要：本发明公开了全光纤一体化光路的激光气象探测设备，包括底座和设备主体，设备主体包括采集控制模块、一体化光学系统、输出控制模块和水平能见度模块、云高探测模块、三维风场测量模块、前散能见度模块、天气现象测量模块及两轴二维运动机构；两轴二维运动机构的水平圆周轴连接连接底座和设备主体；设备主体包括垂直的第一端、第二端和水平的第三端，第一端与第三端之间、第二端与第三端之间还分别连接倾斜的第四端和第五端。本发明实现设备一体化有机架构的内核；全光纤化激光器及激光传输光路设计，赋予设备小型化、轻量化和高可靠性；单镜筒发射接收设计，具有设备小型化、低能耗优势，可面向移动平台集成部署。

主权项：1.一种全光纤一体化光路的激光气象探测设备，其特征在于，包括底座和设备主体，设备主体包括采集控制模块、一体化光学系统、输出控制模块和水平能见度模块、云高探测模块、三维风场测量模块、前散能见度模块、天气现象测量模块及两轴二维运动机构，两轴二维运动机构包括水平圆周轴和垂直轴；两轴二维运动机构的水平圆周轴连接连接底座和设备主体，设备主体可沿水平圆周轴旋转；设备主体还包括垂直的第一端、第二端和水平的第三端，第一端与第三端之间、第二端与第三端之间还分别连接倾斜的第四端和第五端；水平能见度模块设置在第四端，前散能见度模块设置在第五端；云高探测模块设置在第一端的顶部，天气现象测量模块设置在第二端的顶部；在第一端和第二端的中部设置两轴二维运动机构的垂直轴，三维风场测量模块有容纳垂直轴的中空，三维风场测量模块从中空处穿过垂直轴，并被垂直轴驱动做俯仰运动；一体化光学系统包括980nm泵浦激光器和分光器，将激光分成多路，向水平能见度模块、云高探测模块、三维风场测量模块、前散能见度模块、天气现象测量模块分别传输对应波长的激光；水平能见度模块、云高探测模块、三维风场测量模块、前散能见度模块、天气现象测量模块将接收到的光信号传输至一体化光学系统，并经过探测部分实现光电转换，探测得到的电信号发送至采集控制处理系统进行相应的初步信号采集与处理，最后处理结果和设备状态信息经输出控制系统发送至终端计算机；所述三维风场测量模块使用1550nm种子光源，连接声光多普勒相干模块；声光多普勒相干模块将激光发送到1550nm激光放大器，所述1550nm激光放大器还接收所述一体化光学系统980nm激光的70％，放大后送入环形器中，环形器连接功率检测模块，如果功率达到80uJ则输入单镜筒收发装置中，否则环形器将激光输入至所述声光多普勒相干模块中，重新进行放大，直到功率达到80微焦；所述云高探测模块使用1064nm种子激光源，所述1064nm种子激光源连接1064nm激光放大器，1064nm激光放大器还接收一体化光学系统输出980nm激光的24％，然后将激光输入到5050分光器中，所述5050分光器将50％的激光输入第一1064nm激光环形器中，并连接单镜筒收发装置，检测云高；所述水平能见度模块使用所述1064nm种子激光源，连接所述1064nm激光放大器，所述1064nm激光放大器还接收所述一体化光学系统输出980nm激光的24％，然后将激光输入到所述5050分光器中，所述5050分光器将另外50％的激光输入第二1064nm激光环形器中，并连接单镜筒收发装置，检测水平能见度；所述水平能见度模块的单镜筒收发系统发射脉冲调制的1064nm激光至探测区域中，并实现激光在水平方向360度的扫描，最后接收后向散射回波信号；所述云高探测模块的单镜筒收发系统发射脉冲调制的1064nm激光到设备正上空，并接收后向散射回波信号；所述前散能见度模块的发射系统发射准直的连续980nm激光到探测区域，并通过接收系统接收45度角方向的前向散射信号；所述天气现象测量模块的发射系统发射带状光斑的连续980nm激光到接收系统；所述三维风场测量模块的单镜筒收发系统发射载频和脉冲调制的1550nm激光到探测区域中，并实现激光在水平方向360度的和垂直方向90度扫描，最后接收后向散射的回波信号；所述前散能见度模块包括前散接收装置、前散发射装置、光斑准直扩束装置；所述光斑准直扩束装置接收1×4分光器分出的5.99％激光，处理后送入前散发射装置，前散接收装置接收前散发射装置发射的激光，将激光送入数据采集模块；所述天气现象测量模块包括天气现象接收装置、前散发射装置、光斑准直扩束与整形装置；所述光斑准直扩束与整形装置接收1×4分光器分出的0.01％激光，处理后送入天气现象发射装置，天气现象接收装置接收天气现象发射装置发射的激光，将激光送入数据采集模块。

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