CN112698356B - 基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，其中光学收发天线中包括多个用于向大气发射激光脉冲信号和/或接收大气反射的后向散射回波光信号的孔径，且至少存在一个孔径不发射激光脉冲信号，其只接收后向散射回波光信号，由于该孔径接收的后向散射回波光信号中不包含干扰散射光信号，使得在激光脉冲信号发射过程的脉冲宽度时间内，对该只接收后向散射回波光信号的孔径所接收的后向散射回波光信号进行处理，避免了干扰散射光信号对后向散射回波光信号造成的测量盲区，在激光脉冲信号完成发射后的时间内，对所有孔径接收的后向散射回波光信号叠加后进行处理，以加强后向散射回波光信号的信号强度，提高了测量的综合性能。

Description

基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统

技术领域

本发明涉及相干测风激光雷达技术领域，具体涉及一种基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统。

背景技术

精确的大气风场探测，对于数值天气预报、气候模型改进、军事环境预报、生化气体监控、机场风切变预警等应用项目具有重大意义。相干测风激光雷达是目前实现全天候、三维大气风场测量的最佳方式之一，其具有高空间分辨率、高时间分辨率、高数据获取率、抗干扰、体积小、布放要求低等优点，已经成为风电、航空等领域主流的测风装备之一。

由于地表摩擦及地形等诸多因素影响，造成大气风场在接近地表时通常出现较强的大气湍流或剪切，从而造成在近地表高度范围内大气风速和风向出现较大的变化。传统的气象测风铁塔能有效的测量近地表范围内各个高度层的风速、风向，但由于气象铁塔严苛的安装条件要求，使得气象铁塔并不能满足海洋、交通、风电等领域的大部分应用需求。尽管连续波相干测风激光雷达可以通过连续改变焦点的位置达到无盲区探测，但由于激光的瑞利长度随着焦点位置所在距离的平方迅速增加，造成连续波相干测风激光雷达无法进行有效的远距离测量，因此目前大多数连续波相干测风激光雷达的探测距离一般在200米左右。脉冲体制的相干测风激光雷达由于更高的能量密度和光束传播能力，能实现远距离大气风场测量，但是传统的脉冲风廓线雷达和脉冲测风激光雷达由于在发射脉冲的同时，无法有效接收大气回波信号，因而均存在盲区问题，无法有效获取近地表的大气风场信息。

传统的脉冲相干测风激光雷达采用收发一体光学天线，工作时其光学收发天线同时用于激光脉冲的发射和大气回波信号的接收，其中脉冲相干测风激光雷达中的放大器产生脉冲宽度为△t秒的激光脉冲，激光脉冲通过光纤端口进入自由空间，然后经过光学收发天线变成准平行光束，再通过光学窗口向空间大气传播。在激光脉冲发射过程的△t时间内，探测器除了接收到微弱的大气后向散射回波信号之外，还同时会接收到来自光纤端口、光学天线、光学窗口等收发系统中的非理想光学器件产生向散射光。由于来自光学器件等硬目标的散射光的强度远高于大气软目标产生的后向散射信号，造成来自大气的有效信号湮没在来自系统中的干扰信号中，无法有效测量大气风场。由此可见，传统脉冲相干测风激光雷达存在测量盲区，且该盲区由激光脉冲时间宽度决定。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是能够解决脉冲相干测风激光雷达系统存在的测量盲区问题。

一种实施例中提供一种基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，包括：

脉冲激光器光源，用于基于本振光信号产生激光脉冲信号；

环形器，用于将所述激光脉冲信号传输至光学收发天线；

光学收发天线，其包括多个用于向大气发射激光脉冲信号，和/或接收大气反射的后向散射回波光信号的孔径，其中，一个孔径用于接收一路后向散射回波光信号，且至少一个孔径用于向大气发射激光脉冲信号，至少一个孔径用于只接收一路所述后向散射回波光信号；

光电信号转换装置，用于将多个孔径所接收的所述后向散射回波光信号分别转换为对应的多路中频电信号；

叠加器，用于将多路所述中频电信号进行相干叠加，并将相干叠加后得到的第一中频电信号输出至信号处理器；

信号处理器，用于对所述第一中频电信号进行信号处理，得到大气反射的后向散射回波光信号的频谱特性，以测量大气风速。

依据上述实施例的基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，由于光学收发天线中包括多个用于向大气发射激光脉冲信号和/或接收大气反射的后向散射回波光信号的孔径，且每个孔径用于接收一路后向散射回波光信号，且至少一个孔径用于只接收一路后向散射回波光信号，即至少存在一个孔径不发射激光脉冲信号，其只接收后向散射回波光信号，该孔径接收的后向散射回波光信号中不包含干扰散射光信号，使得在激光脉冲信号发射过程的脉冲宽度时间内，对该只接收后向散射回波光信号的孔径所接收的后向散射回波光信号进行处理，避免了干扰散射光信号对后向散射回波光信号造成的测量盲区，在激光脉冲信号完成发射后的时间内，对所有孔径接收的后向散射回波光信号叠加后进行处理，以加强后向散射回波光信号的信号强度，提高了测量的综合性能。

附图说明

图1为一种实施例的基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统的结构示意图；

图2为一种实施例的光电信号转换模块的结构示意图；

图3为一种实施例的光学收发天线的结构示意图；

图4为另一种实施例的光学收发天线的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

由于脉冲激光器光源产生的是脉冲宽度为Δt秒的激光脉冲信号，因此在激光脉冲信号发射过程的Δt时间内，光学收发天线除了接收到微弱的大气的后向散射回波信号之外，还同时会接收到来自光纤端口、光学天线、光学窗口等收发系统中的非理想光学器件产生的干扰散射光信号。因为来自光学器件等硬目标的干扰散射光信号的强度远高于大气软目标产生的后向散射回波光信号，造成来自大气的有效信号湮没在来自系统中的干扰信号中，无法有效测量大气风场，从而形成了传统脉冲相干测风激光雷达存在的测量盲区。

在本发明实施例中，近距离测量时，只对光学收发天线中只接收后向散射回波光信号的孔径所接收的后向散射回波光信号进行后续信号处理来测量大气风速，避免了干扰散射光信号对所接收的后向散射回波光信号干扰而造成的测量盲区，远距离测量时，对光学收发天线中所有孔径接收的后向散射回波光信号叠加后进行后续处理，加强了后向散射回波光信号的强度，提高了远距离测量时脉冲相干测风激光雷达系统的综合性能。

请参考图1，图1为一种实施例的基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统的结构示意图，所述的脉冲相干测风激光雷达系统包括：脉冲激光器光源101、环形器102、光学收发天线103、光电信号转换装置104、叠加器105和信号处理器106。

脉冲激光器光源101包括种子激光器201、移频器202和放大器203，种子激光器201用于产生本振光信号，并基于本振光信号产生种子激光脉冲信号。移频器202用于对种子激光器201产生的种子激光脉冲信号的频率进行偏移，通常来说，移频器202对信号的频率偏移较少。放大器203用于对移频器202输出的种子激光脉冲信号进行功率放大，并输出激光脉冲信号。

环形器102用于将脉冲激光器光源101输出的激光脉冲信号传输至光学收发天线103。

环形器102是将进入其任一端口的入射波信号，按照一定的方向顺序传入下一个端口的多端口器件，其能够单向传输高频信号能量。本实施例中的环形器102具有三个端口，即第一端口、第二端口和第三端口，其中，第一端口与脉冲激光器光源101连接，第二端口与光学收发天线103连接，第三端口与光电信号转换装置104连接。环形器102将从第一端口进入的激光脉冲信号经过第二端口传输至光学收发天线103。

光学收发天线103包括多个用于向大气发射激光脉冲信号，和/或接收大气反射的后向散射回波光信号的孔径，其中，一个孔径用于接收一路后向散射回波光信号，且至少一个孔径用于向大气发射激光脉冲信号，至少一个孔径用于只接收一路所述后向散射回波光信号。

本实施例以三个孔径为例进行说明，所述的光学收发天线103包括第一孔径204、第二孔径205和第三孔径206，其中，第一孔径204与环形器102的第二端口信号连接，其用于向外部大气发射环形器102传输的激光脉冲信号，并接收激光脉冲信号发射后经大气反射的后向散射回波光信号，第一孔径204所接收的后向散射回波光信号经环形器102的第二端口进入环形器102，再从环形器102的第三端口输出至光电信号转换装置104。第二孔径205和第三孔径206均与环形器102不连接，因此第二孔径205和第三孔径206不向大气发射激光脉冲信号，其只负责接收第一孔径204向大气发射的激光脉冲信号后经大气发射的后向散射回波光信号，第二孔径205和第三孔径206也与光电信号转换装置104连接，其将所接收的后向散射回波光信号输出至光电信号转换装置104。

从上述描述可知，光学收发天线103接收到的后向散射回波光信号为三路，分别为第一孔径204所接收的第一路后向散射回波光信号、第二孔径205所接收的第二路后向散射回波光信号和第三孔径206所接收的第三路后向散射回波光信号。

在本实施例中，第二孔径205和第三孔径206相对设于第一孔径204的两侧。第一孔径204中设有主镜，第二孔径205中设有第一副镜，第三孔径206中设有第二副镜。其中，主镜、第一副镜和第二副镜具有相同的横轴线，使得主镜、第一副镜和第二副镜能够同时接收到后向散射回波光信号。

光电信号转换装置104用于将上述多个孔径所接收的后向散射回波光信号分别转换为对应的多路中频电信号。

在本实施例中，光电信号转换装置104包括三个光电信号转换模块，其中，一个光电信号转换模块与一个孔径对应连接。

光电信号转换模块用于接收本振光信号和一路后向散射回波光信号，并将所述本振光信号和一路后向散射回波光信号进行混频和相位延迟处理后，输出一路具有预设相位的中频电信号。

其中，三个光电信号转换模块分别为与第一孔径204对应连接的第一光电信号转换模块207，与第二孔径205对应连接的第二光电信号转换模块208，以及与第三孔径206对应连接的第三光电信号转换模块209。需要说明的是，第一孔径204通过环形器102的第二端口将其接收的后向散射回波光信号传入环形器102，再通过环形器102的第三端口将后向散射回波光信号输出第一光电信号转换模块207。第二孔径205和第三孔径206分别直接将其接收的后向散射回波光信号输出至第二光电信号转换模块208和第三光电信号转换模块209。

三路后向散射回波光信号分别与相同的本振光信号进行混频和相位延迟处理后，分别得到三路具有相同预设相位的中频电信号。

叠加器105用于将上述多路具有相同预设相位的中频电信号进行相干叠加，得到相干叠加后的第一中频电信号，将第一中频电信号输出至信号处理器106。

在本实施例中，叠加器105包括第一叠加器210和第二叠加器211，其中第二光电信号转换模块208的输出端和第三光电信号转换模块209的输出端分别与第一叠加器210的两个输入端连接，第一叠加器210对第二光电信号转换模块208和第三光电信号转换模块209输出的两路中频电信号进行相干叠加后，将相干叠加后的中频电信号输出至第二叠加器211的一个输入端，第一光电转换模块207的输出端与第二叠加器211的另一个输入端连接，第二叠加器211对其两个输入端输入的信号进行相干叠加后，输出第一中频电信号至信号处理器106。

信号处理器106用于对第一中频电信号进行反演计算，以得到后向散射回波光信号的频谱特性，以测量大气风速。

在一实施例中，用于近距离大气测量时，由于测量距离较短，易形成测量盲区，此时可控制第一光电信号转换模块对主镜(第一孔径)接收的后向散射回波光信号进行更多的时间延迟处理，第一光电信号转换模块输出的中频电信号的时间比第二光电信号转换模块、第三光电信号转换模块所输出的中频电信号的时间延迟一些，使得第一光电信号转换模块输出的中频电信号无法与第二光电信号转换模块、第三光电信号转换模块输出的中频电信号进行相干叠加，此时，叠加器输出的第一中频电信号只包括第二光电信号转换模块和第三光电信号转换模块输出的中频电信号的信息。由于，主镜(第一孔径)还接收了许多干扰散射光信号，因此将与主镜(第一孔径)连接的第一光电信号转换模块输出的中频电信号的进行较多时间延迟，使得其无法与第二光电信号转换模块、第三光电信号转换模块输出的中频电信号进行相干叠加，最终信号处理器进行反演计算的第一中频电信号只包括后向散射回波光信号，避免了近距离大气测量时，测量盲区导致的大气风速测量不准确的问题。需要说明的是，第二光电信号转换模块和第三光电信号转换模块中输出的中频电信号具有相同的预设相位。

在另一实施例中，用于远距离大气测量时，无论是主镜还是副镜，接收的后向散射回波光信号中均几乎不包含干扰散射光，此时第一光电信号转换、第二光电信号转换模块和第三光电信号转换模块输出具有相同预设相位的中频电信号，最终通过叠加器对三路中频电信号进行相干叠加，三路中频电信号比一路中频电信号相比，加强了后向散射回波光信号的强度，使得信号处理器对叠加后的第一中频电信号进行处理时，能够得到更好的性能。

请参考图2，图2为一种实施例的光电信号转换模块的结构示意图，其中光电信号转换装置中的多个光电信号转换模块具有相同的结构，本实施例以其中第一光电信号转换模块为例进行说明。

第一光电信号转换模块包括光纤相位延迟器单元301、平衡探测器单元302、相位探测器单元303和信号控制器单元304。

光纤相位延迟器单元301的输入端用于接收本振光信号，其对本振光信号的相位进行调制后输出至平衡探测器单元302。本实施例中的光纤相位延迟器单元301中包括一晶体，其能够在电场电压的作用下利用晶体材料压电胀缩效应对本振光信号的相位进行调制，并将相位调制后的本振光信号输出至平衡探测器单元302。

平衡探测器单元302借助光纤耦合同时接收脉冲激光器光源提供的本振光信号和主镜接收的后向散射回波光信号，将后向散射回波光信号和本振光信号进行混频后并将后向散射回波光信号转换为携带有光信号多普勒频移信息和相位差信息的中频电信号。

相位探测器单元303的输入端与平衡探测器单元302的输出端连接，相位探测器单元303用于将中频电信号转换为相位误差信号。

信号控制器单元304用于将相位误差信号处理为电压信号，并将电压信号输出至所述光纤相位延迟器单元。

光纤相位延迟器单元301在电压信号的作用下，对其所接收的本振光信号进行相位调制，输出具有预设相位的本振光信号至平衡探测器单元，以使平衡探测器单元302输出具有预设相位的中频电信号。

由于大气湍流效应，造成激光脉冲信号中每个激光散斑的后向散射回波光信号的初始相位发生随机抖动，为了抑制测量过程中发生的相位抖动，提高后向散射回波光信号的相干性，光电信号转换模块通过引入了相位反馈机制，相位探测器单元303从平衡探测器单元302输出的中频电信号中实时提取相位误差信号，信号控制器单元304进一步处理该相位误差信号，经内部环路滤波器积分处理并放大转换为能够驱动光纤相位延迟器单元301中的晶体产生形变的电压信号，再将该电压信号产生的电场作用在光纤相位延迟器单元301的晶体上，利用晶体材料压电胀缩效应控制光纤伸缩最终完成本振光信号的相位调制，调制后的本振光信号与后向散射回波光信号分别输入平衡探测器302的两个输入端，通过该反馈环路消除了本振光信号与后向散射回波光信号间的相位差，实现了光学锁相控制，因为受大气湍流的影响，激光脉冲信号中每个激光散斑的后向散射回波光信号的初始相位出现随机抖动，不同小口径副镜采集不同激光散斑的后向散射回波光信号，通过相位反馈环路，使主、副镜接收到的后向散射回波光信号与本振光信号混频之后输出的中频电信号的初始相位保持一致，多路中频电信号经过叠加器之后通过相干累加，能有效降低信号的随机噪声，提高中频电信号的信噪比，从而最终改善了探测距离。

请参考图3，图3为一种实施例的光学收发天线的结构示意图，其中，图3中的(a)为光学收发天线的主视图，图3中的(b)为主视图的剖视图，光学收发天线包括壳体401、光学窗口402、主镜筒403、第一副镜筒404、第二副镜筒405、主镜406、第一副镜407和第二副镜408。

其中，第一孔径、第二孔径和第三孔径均容纳于壳体401中，且壳体由不透光材料制成。光学窗口402设置于壳体401朝向大气一侧的端部，本实施例中光学窗口402通过光窗压环409安装固定在壳体401上，激光脉冲信号和后向散射回波光信号通过光学窗口402进行传播。主镜筒403设置于第一孔径内，主镜设置于主镜筒403中；第一副镜筒404设置于第二孔径内，第一副镜407设置于第一副镜筒404中；第二副镜筒405设置于第三孔径内，第二副镜408设置于第二副镜筒405中；其中，主镜筒403、第一副镜筒404和第二副镜筒405均由不透光材料制成。

此外，本实施例中的第二孔径和第三孔径设于主镜406上。由于第二孔径和第三孔径中的第一副镜407和第二副镜408均通过不透光的第一副镜筒404和第二副镜筒405与第一孔径中的主镜406进行了光路隔离，使得主镜406、第一副镜407和第二副镜408能够独立同时接收后向散射回波光信号，互相不受干扰。

请参考图4，图4为另一种实施例的光学收发天线的结构示意图，其中，图4中的(a)为光学收发天线的主视图，图4中的(b)为主视图的剖视图，本实施例所提供的光学收发天线与图3所提供的光学收发天线的区别点在于，第二孔径和第三孔径设于主镜筒403的外侧。本实施例所提供的光学收发天线同样可以实现主镜406、第一副镜407和第二副镜408能够独立同时接收后向散射回波光信号，互相不受干扰。

本实施例中第一副镜和第二副镜的口径与后向散射回波光信号中一个激光散斑的尺寸相匹配，使得第一副镜和第二副镜每次只能接受一个激光散斑。

在本发明实施例中，为了隔离来自光学器件等硬目标的干扰散射光信号，在近距离测量模式下，系统选择使用两路各自独立的第一副镜和第二副镜接收大气反射的后向散射回波光信号，这样有效地避免了作为发射通道的主镜光路内存在的散射光干扰，第一副镜和第二副镜接收的两路后向散射回波光信号分别被传送至对应的光电信号转换模块以便后续处理。由于大气湍流和目标引起的散斑效应，不同通道接收的后向散射回波光信号通常相位不一致，为了避免由于多个激光散斑造成的信号的相干性降低，第一副镜和第二副镜采用小口径设计，使第一副镜和第二副镜只能接收到一个激光散斑的后向散射回波光信号，第一副镜和第二副镜的口径大小由激光散斑尺寸决定，同时由于小口径的第一副镜和第二副镜接收的后向散射回波光信号能量有限，通过多个副镜设计，提高接收的总后向散射回波回波光信号能量，和处理主镜接收的后向散射回波光信号使用的光电信号转换模块一样，与副镜连接的光电信号转换模块中同样内置了光学锁相环路，通过分别对两路或多路后向散射回波光信号和本振光信号锁相控制，能有效消除不同激光散斑的初始相位抖动，同时能提高接收到的近距离后向散射回波光信号的总能量，从而提高近距离测量时信号的信噪比，在与这两路光电信号转换模块输出端连接的信号叠加环节，通过多通道的相干累加，增强了近场信号的强度和中频信号的信噪比，最终为信号处理器提供了高质量的近场大气频移信号用于反演计算，有效消除了传统脉冲相干测风激光雷达系统存在的测量盲区。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (9)

1.一种基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，其特征在于，包括：

脉冲激光器光源，用于基于本振光信号产生激光脉冲信号；

环形器，用于将所述激光脉冲信号传输至光学收发天线；

光学收发天线，其包括多个用于向大气发射激光脉冲信号，和接收大气反射的后向散射回波光信号的孔径，其中，一个孔径用于接收一路后向散射回波光信号，且至少一个孔径用于向大气发射激光脉冲信号，至少一个孔径用于只接收一路所述后向散射回波光信号；

光电信号转换装置，用于将多个孔径所接收的所述后向散射回波光信号分别转换为对应的多路中频电信号；

叠加器，用于将多路所述中频电信号进行相干叠加，并将相干叠加后得到的第一中频电信号输出至信号处理器；

信号处理器，用于对所述第一中频电信号进行信号处理，得到大气反射的后向散射回波光信号的频谱特性，以测量大气风速。

2.如权利要求1所述的基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，其特征在于，所述光学收发天线包括：

第一孔径，用于向大气发射激光脉冲信号，并接收大气反射的第一路后向散射回波光信号；

第二孔径，用于接收大气反射的第二路后向散射回波光信号；

第三孔径，用于接收大气发射的第三路后向散射回波光信号；

所述第二孔径和第三孔径相对设于所述第一孔径的两侧。

3.如权利要求2所述的基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，其特征在于，所述第一孔径中设有主镜，第二孔径中设有第一副镜，第三孔径中设有第二副镜；

所述主镜、第一副镜和第二副镜具有相同的横轴线。

4.如权利要求2所述的基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，其特征在于，所述光电信号转换装置包括：

三个光电信号转换模块，其中，一个光电信号转换模块与一个孔径对应连接；

所述光电信号转换模块用于接收本振光信号和一路后向散射回波光信号，并将所述本振光信号和一路后向散射回波光信号进行混频和相位延迟处理后，输出一路具有预设相位的中频电信号。

5.如权利要求4所述的基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，其特征在于，所述第一路后向散射回波光信号经过环形器输出至光电信号转换模块。

6.如权利要求4所述的基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，其特征在于，所述光电信号转换模块包括：

光纤相位延迟器单元，用于接收所述本振光信号，并对所述本振光信号的相位进行调制后输出至平衡探测器单元；

平衡探测器单元，用于接收一路所述后向散射回波光信号和所述光纤相位延迟器单元输出的本振光信号，将所述后向散射回波光信号和本振光信号进行混频后转换为中频电信号；

相位探测器单元，用于将所述中频电信号转换为相位误差信号；

信号控制器单元，用于将所述相位误差信号处理为电压信号，并将所述电压信号输出至所述光纤相位延迟器单元；

所述光纤相位延迟器单元在所述电压信号的作用下，对其所接收的本振光信号进行相位调制，输出具有预设相位的本振光信号至平衡探测器单元，以使所述平衡探测器单元输出具有预设相位的中频电信号。

7.如权利要求3所述的基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，其特征在于，所述光学收发天线还包括：

壳体，所述第一孔径、第二孔径和第三孔径均容纳于所述壳体中，所述壳体由不透光材料制成；

光学窗口，设置于所述壳体上，所述激光脉冲信号和所述后向散射回波光信号通过光学窗口进行传播。

8.如权利要求3所述的基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，其特征在于，所述光学收发天线还包括：

主镜筒，所述主镜筒设置于所述第一孔径内，所述主镜设置于主镜筒中；

第一副镜筒，所述第一副镜筒设置于所述第二孔径内，所述第一副镜设置于所述第一副镜筒中；

第二副镜筒，所述第二副镜筒设置于所述第三孔径内，所述第二副镜设置于所述第二副镜筒中；

所述主镜筒、第一副镜筒和第二副镜筒均由不透光材料制成。

9.如权利要求8所述的基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，其特征在于，所述第二孔径和第三孔径设于所述主镜上；

或者，所述第二孔径和第三孔径设于所述主镜筒的外侧。