The invention discloses an optical frequency tracking locking system and method applied to laser coherent ranging. The system includes: first, second laser, laser receiving lens, beam combiner and frequency locked loop: the first laser emission source for generating the first preset temperature; second laser for the preset temperature in second to produce the vibration of the reference light; receiving lens, for emitting light emission to the target echo signal, and receives the target reflection; buncher for beam processing of echo signal and the local oscillator reference light; FLL, according to the signal processing of the vibration of the beam after the reference light frequency modulation, when the vibration signal and the reference light echo frequency difference satisfies the preset condition, the echo signal tracking. By means of the technical proposal of the invention, the tracking and locking of the optical frequency of the high-speed moving target can be realized, so as to overcome the influence of the Doppler frequency shift produced by the high-speed moving target on the coherent ranging.
【技术实现步骤摘要】
一种应用于激光相干测距的光频率跟踪锁定系统及方法
本专利技术涉及移动通讯领域,特别涉及一种应用于激光相干测距的光频率跟踪锁定系统及方法。
技术介绍
激光的高相干性使相干光作为雷达发射源成为可能,激光相干探测相较传统直接探测具有高出数个量级的探测灵敏度,具有较好的应用前景,因此相干探测技术被运用到激光雷达中。测距是雷达的一项非常重要的指标,激光相干测距雷达的原理是,将光源分成两路,分别作为本振光和发射光。发射光照射目标返回后携带了目标的距离信息,返回光与本振光混频,从混频结果中可得知距离信息,完成探测,传统相干测距系统的模型示意图如图1所示。在实际试验中,上述方案可以满足探测静止或低速运动目标,但如果是探测高速飞机,回波信号会因为飞机运动产生非常大的多普勒频移,频移可能达到几百兆甚至几吉赫兹,这样信号就超出系统的探测带宽,系统就失去了测距能力。
技术实现思路
为了有效的克服运动目标带来的多普勒干扰,解决激光相干测距只能测量静止或低速运动目标的问题,本专利技术提供了一种应用于激光相干测距的光频率跟踪锁定系统及方法。本专利技术提供了一种应用于激光相干测距的光频率跟踪锁定系统,包括:第一激光器、第二激光器、收发镜头、合束器及锁频环:所述第一激光器,用于在第一预设温度产生发射光源;所述第二激光器,用于在第二预设温度产生本振参考光;所述收发镜头,用于将所述发射光源发射至目标,并接收所述目标反射的回波信号;所述合束器,用于将所述回波信号与所述本振参考光进行合束处理;所述锁频环,用于根据合束处理后的信号对所述本振参考光进行频率调制,当所述本振参考光与所述回波信号的频差满足预设 ...
【技术保护点】
一种应用于激光相干测距的光频率跟踪锁定系统,其特征在于,包括第一激光器、第二激光器、收发镜头、合束器及锁频环:所述第一激光器,用于在第一预设温度产生发射光源;所述第二激光器,用于在第二预设温度产生本振参考光;所述收发镜头,用于将所述发射光源发射至目标,并接收所述目标反射的回波信号;所述合束器,用于将所述回波信号与所述本振参考光进行合束处理;所述锁频环,用于根据合束处理后的信号对所述本振参考光进行频率调制,当所述本振参考光与所述回波信号的频差满足预设条件时,完成对所述回波信号的跟踪锁定。
【技术特征摘要】
1.一种应用于激光相干测距的光频率跟踪锁定系统,其特征在于,包括第一激光器、第二激光器、收发镜头、合束器及锁频环:所述第一激光器,用于在第一预设温度产生发射光源;所述第二激光器,用于在第二预设温度产生本振参考光;所述收发镜头,用于将所述发射光源发射至目标,并接收所述目标反射的回波信号;所述合束器,用于将所述回波信号与所述本振参考光进行合束处理;所述锁频环,用于根据合束处理后的信号对所述本振参考光进行频率调制,当所述本振参考光与所述回波信号的频差满足预设条件时,完成对所述回波信号的跟踪锁定。2.如权利要求1所述的应用于激光相干测距的光频率跟踪锁定系统,其特征在于,所述锁频环包括:光电探测器、鉴频器、FPGA及数模转换器DAC;所述光电探测器,用于将合束后的光信号进行光电混频,得到电信号;所述鉴频器,用于根据所述电信号得到所述本振参考光与所述回波信号的频差;所述FPGA,用于判断所述频差是否满足预设条件,如果所述频差满足预设条件,则完成对所述回波信号的跟踪锁定;如果所述频差不满足预设条件,则根据所述频差产生调制电压,并将所述调制电压输出到所述DAC;所述DAC,用于根据所述调制电压产生调制电流,并将所述调制电流输出到所述第二激光器,以降低所述第二激光器产生的本振参考光与所述回波信号的频差。3.如权利要求1所述的应用于激光相干测距的光频率跟踪锁定系统,其特征在于,所述锁频环还包括温控模块:所述FPGA,还用于根据所述频差,确定所述第一激光器的温差和所述第二激光器的温差;所述温控模块,用于按照所述第一激光器的温差对所述第一激光器的工作温度进行调整,以使所述第一激光器维持在所述第一预设温度;按照所述第二激光器的温差对所述第二激光器的工作温度进行调整,以使所述第二激光器维持在所述第二预设温度。4.如权利要求1所述的应用于激光相干测距的光频率跟踪锁定系统,其特征在于,所述第一预设温度和所述第二预设温度的确定方式包括:根据第一激光器和第二激光器的波长随温度的...
【专利技术属性】
技术研发人员:颜子恒,眭晓林,刘波,曹昌东,赵娟莹,吴姿妍,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十一研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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