相干测风激光雷达回波偏振态对径向风速精度影响

来源：激光技术杂志2024年第5期北京时间：

作者：彭涛, 王顺艳, 王丹凤, 范琪, 罗雄, 周鼎富

摘要：为了解决大气退偏效应造成激光回波与本振光偏振失配，导致相干测风激光雷达(LiDAR)外差效率降低的问题，基于相干多普勒激光测风雷达的系统组成和工作原理，采用数学建模法，仿真分析了回波偏振态对系统信噪比、探测距离和径向风速误差的影响；提出了偏振态修正途径，并利用琼斯矩阵建模讨论修正精度；用径向风速比对实验验证不同回波偏振态对径向风速精度的影响。结果表明，对于同一测试系统，在相同的天气条件下，与回波为圆偏振态相比，回波为椭圆偏振态时的最大探测距离下降46.7%，径向风速精度下降63%。此研究为相干多普勒测风激光雷达回波接收模块的优化提供了理论支撑。

关键词：激光技术, 径向风速精度, 验证实验, 回波偏振态