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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明提供了一种基于光学微腔与正负移频技术的多普勒频移测量系统，属于速度测量设备领域。该测量系统采用连续波可调谐激光器，并通过调制生成正向光学移频与负向光学移频的双频高斯激光脉冲，两激光脉冲频率位于光学微腔中心频率对称的两侧，通过测量双频激光回波信号的透过率变化，即可测量得出多普勒偏移量并反演出被测目标的速度大小与方向。本发明采用单通道吸收型光学微腔作为鉴频器替代传统法布里珀罗标准具，并通过采用锁频光路消除激光源与鉴频器因温度漂移造成的误差，提高了测量精准度并且避免了高成本温控系统的使用，在降低成本的同时提高了系统在温度变化大等恶劣环境下的工作能力，进而提高了系统的整体鲁棒性。

主权项：1.一种基于光学微腔与正负移频技术的多普勒频移测量系统，其特征在于，包括双频激光发生装置、光学收发装置、光功率衰减装置、第一光交换机、第二光交换机、光学微腔、光学探测器和光学锁频模块：所述双频激光发生装置，用于生成双频激光脉冲，所述双频激光脉冲为交替生成的单脉冲能量相同的正移频激光脉冲与负移频激光脉冲；所述光学收发装置，用于发射所述双频激光脉冲并收集经探测目标反射的激光回波信号；所述光功率衰减装置，用于衰减所述双频激光脉冲的能量，以使其适配光学锁频模块的光功率输入范围；所述光学微腔，用于对所透过的激光信号的频率变化做出响应，其透过率曲线具有单一极值点且在极值点两侧的曲线满足对称分布，在激光频率等于光学微腔共振峰的中心频率时透过率达到极值；所述第一光交换机内部通过可切换的两条通道控制光功率衰减装置、光学收发装置择一连通光学微腔；所述第二光交换机内部通过可切换的两条通道控制光学微腔择一连通光学探测器和光学锁频模块；整个多普勒频移测量系统通过所述第一光交换机和所述第二光交换机的配合，控制锁频光路与测量光路择一导通；在锁频光路导通时，双频激光发生装置、光功率衰减装置、光学微腔和光学锁频模块之间的光路连通，光学收发装置和光学探测器被屏蔽，双频激光发生装置发射的双频激光脉冲经过光功率衰减装置进行能量衰减并透过光学微腔进入所述光学锁频模块，由光学锁频模块根据接收到的光信号强度反馈控制双频激光发生装置，将双频激光发生装置发射的激光中心频率与光学微腔中心频率锁定为保持一致；在测量光路导通时，双频激光发生装置、光学收发装置、光学微腔和光学探测器之间的光路连通，光功率衰减装置和光学锁频模块被屏蔽，双频激光发生装置发射的双频激光脉冲经过光学收发装置被发射至探测目标，光学收发装置接收的激光回波信号透过光学微腔后由光学探测器进行光子计数，得到正移频回波信号光子数与负移频回波信号光子数，用于反演探测目标的速度。

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