测风激光雷达“看见”风速，主要依靠两大技术路径：主流的“多普勒效应”法和另一种“非多普勒”法。
其中，利用多普勒效应是当前绝大多数商用和科研设备的核心原理。
多普勒效应是指，当波源和观察者相对运动时，观察者接收到的波频率会发生变化。测风激光雷达正是利用这一物理现象来测量风速的。
发射激光，锁定“信标”：雷达向大气发射一束频率稳定的激光。这束光会照射到大气中随风飘移的微小粒子，如气溶胶（灰尘、盐粒、水滴等）上。这些粒子就是天然的“风速信标”。
接收回波，侦测“频移”：雷达接收被这些粒子反射回来的后向散射光。由于粒子在随风运动，根据多普勒效应，它们反射回来的光，其频率相对于发射的激光会发生改变，这就是多普勒频移。
粒子朝向雷达运动，回波频率升高（蓝移）。
粒子远离雷达运动，回波频率降低（红移）。
粒子运动速度越快，这个频率的改变（频移量）就越大。
解析频移，计算“径向风速”：雷达内部的高灵敏度探测器会接收回波，并与发射激光的原始频率进行对比。通过精确测量这个微小的频率差（多普勒频移），就能计算出粒子沿激光光束方向的运动速度，也就是径向风速。这就像通过听火车汽笛声调的变化来判断它是靠近还是远离你。
在“多普勒效应”这个大框架下，根据探测方式的不同，主要分为两种技术路线：
相干探测（外差探测）：这是目前最主流、精度最高的方案之一。它将微弱的回波信号与雷达内部的一束参考光（本振光）进行“混频”。这种方法灵敏度极高，能“放大”微弱的频移信号，非常适合探测远距离或粒子稀疏的大气。国内许多主流厂商多采用此技术。
直接探测：这种方法不进行光混频，而是利用高光谱分辨率干涉仪等精密光学器件，直接分析回波光的频率变化。它通常用于探测来自大气分子这种更微弱的信号，对技术要求极高。中国科学院上海光机所等单位在此领域有深入研究。
一次测量只能得到沿激光束方向的“径向风速”。要获得完整的三维风场（风速和风向），雷达需要通过扫描，从多个方向进行测量。
conical扫描（锥形扫描）：雷达以不同仰角和方位角发射激光，形成一个圆锥形的扫描路径。
多台雷达协同：在关键区域，使用多台雷达从不同角度对同一空间进行同步测量。
最后，通过风场反演算法，综合所有这些不同方向的径向风速数据，就能计算出该区域完整的三维风速和风向信息。
除了测速度，雷达还必须知道风发生在多远的距离。这通过激光脉冲的飞行时间来实现。
脉冲式雷达：发射一个极短的激光脉冲，然后记录从发射到接收到某个高度回波信号的时间差。光速是恒定的，因此可以精确计算出该信号对应的大气距离或高度。
距离门技术：雷达的接收器像一个高速快门，只在特定时间窗口（对应特定距离）内开启，从而“切”出不同高度层的信号进行分析。
除了主流的“多普勒”法，还存在一种“非多普勒”测风技术，其原理是向大气发射两束平行的激光。当气溶胶粒子随风飘过时，会依次穿过这两束激光，产生两次散射信号。
通过计算两次信号的时间差和两束激光的已知间距，就可以算出风速。这种方法设计简单、成本较低，但精度目前略低于多普勒法，多用于特定研究场景。
