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龙图腾网获悉南京牧镭激光科技股份有限公司申请的专利测风激光雷达及测风方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119355757B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411936679.5，技术领域涉及：G01S17/95；该发明授权测风激光雷达及测风方法是由罗浩;肖增利;李五一;刘光清;李智;祝文娟设计研发完成，并于2024-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本测风激光雷达及测风方法在说明书摘要公布了：本申请涉及一种测风激光雷达及测风方法。所述激光雷达包括：第一光源、分束器、混合光环形模块、调节模块、处理模块和探测模块，采用本申请的激光雷达，通过混合光环形模块和调节模块的配合使用，能够对待探测目标的信号光进行两次频率调制、两次脉冲调制以及两次功率放大，并且采用混合光环形模块设计，减少无源光器件数量，能够提高激光雷达的集成度，并且附加插损小。

本发明授权测风激光雷达及测风方法在权利要求书中公布了：1.一种测风激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括： 第一光源，所述第一光源发出具有第一波长的第一激光； 分束器，接收所述第一激光，将所述第一激光分束为本振光和第一信号光； 混合光环形模块，包括第一端口和第二端口；所述混合光环形模块通过所述第一端口接收所述第一信号光，并将所述第一信号光从所述第二端口输出； 调节模块，从所述第二端口接收所述第一信号光，用于将所述第一信号光进行两次频率调制、两次脉冲调制以及两次功率放大，得到第二信号光；所述混合光环形模块还包括第三端口，所述混合光环形模块的所述第二端口还接收所述第二信号光，并将所述第二信号光从所述第三端口输出；其中所述调节模块包括： 声光模块，接收所述第一信号光，并对所述第一信号光进行频率调制和脉冲调制，得到第三信号光； 第二光源，所述第二光源发出具有第二波长的第二激光；所述第二激光为泵浦光； 掺铒光纤，接收并传输所述第三信号光以及所述第二激光，以及所述第三信号光在所述第二激光的作用下在所述掺铒光纤中沿着第一方向传输放大，得到第四信号光； 反射模块，接收所述第四信号光和所述第二激光，并将所述第四信号光和所述第二激光反射回所述掺铒光纤；所述第四信号光在所述第二激光的作用下在所述掺铒光纤汇中沿着第二方向再次传输放大，并再次入射到所述声光模块中，经过所述声光模块进行频率调制和脉冲调制得到利用声光模块的关断功能关闭相邻脉冲间隔部分的放大自发辐射的第二信号光；其中所述反射模块包括： 透镜，接收所述第四信号光和所述第二激光，对所述第四信号光和所述第二激光进行调节； 滤色片，接收经由所述透镜调节的所述第四信号光和所述第二激光，反射所述第二激光并透过所述第四信号光；所述第二激光被反射至所述透镜，经由透镜再次调节后入射到所述掺铒光纤中； 偏振旋转单元，接收所述第四信号光，将所述第四信号光的偏振方向旋转90度后反射至所述滤色片；偏振方向旋转90度后的所述第四信号光再次经过所述滤色片和所述透镜后入射到所述掺铒光纤中；其中所述偏振旋转单元包括： 法拉第旋转单元，用于接收所述第四信号光并使所述第四信号光的偏振方向在磁场作用下旋转45度； 反射镜，接收偏振方向旋转45度的第四信号光，并将所述偏振方向旋转45度的第四信号光反射回所述法拉第旋转单元；所述偏振方向旋转45度的第四信号光再次经过所述法拉第旋转单元，将偏振方向再次旋转45度后入射到所述滤色片上； 处理模块，从所述第三端口接收所述第二信号光，将所述第二信号光发射到待测目标，接收所述待测目标反射回的回波信号；所述混合光环形模块还包括探测端口，所述混合光环形模块的所述第三端口还接收所述回波信号，并将所述回波信号传输至所述探测端口； 探测模块，接收所述探测端口输出的所述回波信号和所述本振光，从而生成所述待测目标的风速信号； 所述混合光环形模块还包括偏振分束器；通过所述第一端口接收所述第一信号光经由所述偏振分束器偏转到所述第二端口，并将所述第一信号光从所述第二端口输出；所述混合光环形模块的所述第二端口还接收所述第二信号光，所述第二信号光经由所述偏振分束器偏转到所述第三端口，并将所述第二信号光从所述第三端口输出；所述混合光环形模块的第一端口、第二端口、第三端口和探测端口均使用保偏光纤，所述第二端口的保偏光纤的慢轴与所述第一端口的保偏光纤的慢轴对准，所述第三端口的保偏光纤的快轴与所述第二端口的保偏光纤的慢轴对准，所述探测端口的保偏光纤的慢轴与所述第三端口的保偏光纤的慢轴对准； 其中，测风激光雷达光学系统需要满足雷达系统信噪比和精度要求；考虑系统噪声为散粒噪声，激光雷达方程如公式（1）所示： （1） 其中，CNR为载噪比，η为光学系统效率因子，E p 表示激光单脉冲能量，β为大气后向散射系数，λ为出射激光中心波长，T为大气单程损耗系数，D为望远镜口径，h为普朗克常数，B为电路探测带宽，R为探测距离； 低载噪比情况下，测风激光雷达的测风精度公式如公式（2）所示： （2） 其中，συ为速度标准差，δυ为信号频谱带宽，N p 为脉冲累加次数，N g 为距离门内采样点数； 根据公式（1）和公式（2）可得，单个距离门内测风精度影响因素有信号频谱带宽、脉冲累加次数、采样点数和信噪比；在只考虑激光的影响的情况下，测风精度影响因素为脉冲累加次数N p 和激光单脉冲能量E p ； 由于测风激光雷达的风向由径向风速矢量合成而来，而脉冲累加次数N p 受积分时间限制；径向风速积分时间定义为T积分；脉冲累加次数N p 和径向风速积分时间及脉冲重复频率f p 关系如公式（3）所示： N p =T积分×f p （3） 通过上述公式可以定义F因子，通过F因子来评估激光器参数和测风精度相关性，如公式（4）所示： （4） 由公式（4）可知，当F因子越大时，意味着测风激光雷达测速精度值συ越小，即激光雷达的测速精度越高；而激光单脉冲能量E p 和脉冲输出平均功率P avg及脉冲重复频率关系如公式（5）所示： （5） 由公式（4）和公式（5）可得公式（6）： （6） 由F因子定义可知，当采用低脉冲重复频率f p 和大激光单脉冲能量E p 的方案同样能够满足近距离测风需求； 所述第一激光的重复频率设置为10kHz。

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