非扫描测风激光雷达光学系统设计

摘要

光学系统是测风激光雷达小型化的关键,光学设计的质量直接影响系统的整机性能.提出了一种全光纤多路收发非扫描多普勒测风激光雷达系统方案,对其工作原理作了简要介绍;在对激光雷达系统信噪比开展理论分析的基础上,提出了光学天线的视场、孔径、焦距等设计参数,并利用光学设计软件对光学天线进行了设计和仿真实验.该系统工作波长为1064 nm,设计结果表明,光学天线相对口径为1:4.28,全视场角为20°×22.5°,总长为277mm,后截距127.28 mm,有效焦距300 mm,口径70 mm,各视场光纤耦合效率均在65％以上,满足设计指标要求.