相干探测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种相干探测装置及方法，涉及相干探测技术领域。该装置包括光发射模块、光束相位调整模块、以及光接收模块。其中，通过在光发射模块和光接收模块的光路上设置光束相位调整模块，通过光束相位调整模块改变光发射模块发出的发射光的相位，或者通过光束相位调整模块改变发射光经由探测目标反射后产生的信号光的相位，可以做到在不使用任何机械运动结构的前提下改变光束的传播方向。相比于传统的光束相位调整方法，可以省去传统机械扫描结构所需要的相应的机械结构，从而使得相干探测装置的结构更加紧凑，另外，可以有效提高光束相位调整的灵活性，从而进一步地提高相干探测的精确性。

Coherent detection device and method

【技术实现步骤摘要】
相干探测装置及方法
本专利技术涉及相干探测
，具体而言，涉及一种相干探测装置及方法。
技术介绍
相干探测具有有效信号强、抗干扰性强、信噪比高的特点，在不需要改变探测光的功率的基础上，将信号强度有效提升2-3个数量级，可以实现远距离的激光测距，在激光雷达等领域具有重要的应用。现有的相干探测装置中，对于不同方向或位置进行距离扫描时，需要采用机械结构，例如：棱镜，来改变光束的传播方向，以使得光束可以到达不同的扫描位置。但是，通过机械结构来改变光束的传播方向时，其改变光束方向的灵活性较低，同时，调整光束方向的精度也较差，从而导致对于不同位置的距离探测结果准确性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种相干探测装置及方法，以便于解决现有技术中存在的光束方向调整精确度差，导致相干探测结果准确性较低的问题。为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：第一方面，本申请实施例提供了一种相干探测装置，包括：光发射模块、光束相位调整模块、以及光接收模块；所述光发射模块，用于输出发射光，所述发射光用于经探测目标反射后产生信号光；所述光束相位调整模块，位于所述光发射模块至所述光接收模块的光路上，用于对所述发射光和/或所述信号光的相位进行调整；所述光接收模块，用于接收经相位调整后的所述信号光，并根据所述信号光计算所述探测目标的相关信息。可选地，所述光发射模块包括：光源模块、分光模块；所述光源模块发出的光源经所述分光模块分为第一参考光和所述发射光；所述第一参考光用于经本地光路或经所述探测目标反射后作为第二参考光入射至所述光接收模块，并与入射至所述光接收模块的、经相位调整后的所述信号光发生干涉。可选地，所述光接收模块包括合束干涉模块和接收阵列；所述合束干涉模块用于第二参考光和经相位调整后的所述信号光发生干涉，得到相干光信号；所述接收阵列用于接收所述相干光信号并产生相应的电信号，所述电信号用于计算所述探测目标的相关信息。可选地，所述光束相位调整模块包括光移相器发射阵列和/或光移相器接收阵列；所述光移相器发射阵列位于所述光发射模块至所述探测目标的光路上，所述光移相器发射阵列用于对所述发射光进行相位调整，并将调整后的所述发射光发射至所述探测目标；所述光移相器接收阵列位于所述探测目标至所述光接收模块的光路上；所述光移相器接收阵列用于对接收的从所述探测目标反射的信号光的相位进行调整，并将调整后的所述信号光发射至所述光接收模块。可选地，所述光移相器发射阵列为反射型或者透射型；所述光移相器接收阵列为反射型或者透射型。可选地，所述光接收模块还包括数据处理模块，所述数据处理模块用于依据所述接收阵列产生的所述电信号计算得到所述探测目标的相关信息。可选地，所述光发射模块还包括准直整形模块；所述准直整形模块位于所述光源模块至所述分光模块的光路上；所述准直整形模块接收所述光源模块发射的光源，并对所述光源进行准直处理，将处理后的所述光源发射至所述分光模块。第二方面，本申请实施例还提供了一种相干探测方法，应用于上述第一方面所述的相干探测装置中；所述相干探测装置包括：光发射模块、光束相位调整模块、以及光接收模块；该方法包括：所述光发射模块输出发射光至所述光束相位调整模块，所述发射光用于经探测目标反射后产生信号光；所述光束相位调整模块接收所述发射光和/或所述信号光，并对所述发射光和/或所述信号光的相位进行调整；所述光接收模块经相位调整后的所述信号光，并根据所述信号光计算所述探测目标的相关信息。可选地，所述光发射模块包括：光源模块、分光模块；所述分光模块基于接收的光源模块发射的光源，对所述光源进行分光处理，得到第一参考光和发射光；所述第一参考光用于经本地光路或经所述探测目标反射后作为第二参考光入射至所述光接收模块，并与入射至所述光接收模块的、经相位调整后的所述信号光发生干涉。可选地，所述光接收模块包括合束干涉模块和接收阵列；所述合束干涉模块对接收的所述第二参考光和经相位调整后的所述信号光进行干涉，得到相干光信号，并将所述相干光信号发射至所述接收阵列；所述接收阵列接收所述相干光信号并产生相应的电信号，所述电信号用于计算所述探测目标的相关信息。可选地，所述光束相位调整模块包括光移相器发射阵列和/或光移相器接收阵列；所述光移相器发射阵列位于所述光发射模块至所述探测目标的光路上；所述光移相器接收阵列位于所述探测目标至所述光接收模块的光路上；所述光移相器发射阵列接收所述分光模块发送的发射光，对所述发射光进行相位调整，并将调整后的所述发射光发射至所述探测目标；所述光移相器接收阵列接收从所述探测目标反射的信号光，并对所述信号光的相位进行调整，将调整后的所述信号光发射至所述光接收模块。可选地，所述光移相器发射阵列为反射型或者透射型；所述光移相器接收阵列为反射型或者透射型。可选地，所述光接收模块还包括数据处理模块；所述数据处理模块基于接收的所述接收阵列产生的所述电信号，计算得到所述探测目标的相关信息。可选地，所述光发射模块还包括准直整形模块；所述准直整形模块位于所述光源模块至所述分光模块的光路上；所述准直整形模块接收所述光源模块发射的光源，并对所述光源进行准直处理，将处理后的所述光源发射至所述分光模块。本申请的有益效果是：本申请实施例提供一种相干探测装置及方法，该装置包括光发射模块、光束相位调整模块、以及光接收模块。其中，光发射模块，用于输出发射光，发射光用于经探测目标反射后产生信号光；光束相位调整模块，位于光发射模块至光接收模块的光路上，用于对发射光和/或信号光的相位进行调整；光接收模块，用于接收经相位调整后的信号光，并根据信号光计算探测目标的相关信息。通过在光发射模块和光接收模块的光路上设置光束相位调整模块，通过光束相位调整模块改变光发射模块发出的发射光的相位，或者通过光束相位调整模块改变发射光经由探测目标反射后产生的信号光的相位，可以做到在不使用任何机械运动结构的前提下改变光束的传播方向。相比于传统的光束相位调整方法，可以省去传统机械扫描结构所需要的相应的机械结构，从而使得相干探测装置的结构更加紧凑，另外，可以有效提高光束相位调整的灵活性，从而进一步地提高相干探测的精确性。本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。...

【技术保护点】
1.一种相干探测装置，其特征在于，包括：光发射模块、光束相位调整模块、以及光接收模块；/n所述光发射模块，用于输出发射光，所述发射光用于经探测目标反射后产生信号光；/n所述光束相位调整模块，位于所述光发射模块至所述光接收模块的光路上，用于对所述发射光和/或所述信号光的相位进行调整；/n所述光接收模块，用于接收经相位调整后的所述信号光，并根据所述信号光计算所述探测目标的相关信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种相干探测装置，其特征在于，包括：光发射模块、光束相位调整模块、以及光接收模块；
所述光发射模块，用于输出发射光，所述发射光用于经探测目标反射后产生信号光；
所述光束相位调整模块，位于所述光发射模块至所述光接收模块的光路上，用于对所述发射光和/或所述信号光的相位进行调整；
所述光接收模块，用于接收经相位调整后的所述信号光，并根据所述信号光计算所述探测目标的相关信息。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光发射模块包括：光源模块、分光模块；所述光源模块发出的光源经所述分光模块分为第一参考光和所述发射光；
所述第一参考光用于经本地光路或经所述探测目标反射后作为第二参考光入射至所述光接收模块，并与入射至所述光接收模块的、经相位调整后的所述信号光发生干涉。


3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光接收模块包括合束干涉模块和接收阵列；
所述合束干涉模块用于第二参考光和经相位调整后的所述信号光发生干涉，得到相干光信号；
所述接收阵列用于接收所述相干光信号并产生相应的电信号，所述电信号用于计算所述探测目标的相关信息。


4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光束相位调整模块包括光移相器发射阵列和/或光移相器接收阵列；
所述光移相器发射阵列位于所述光发射模块至所述探测目标的光路上，所述光移相器发射阵列用于对所述发射光进行相位调整，并将调整后的所述发射光发射至所述探测目标；
所述光移相器接收阵列位于所述探测目标至所述光接收模块的光路上；所述光移相器接收阵列用于对接收的从所述探测目标反射的信号光的相位进行调整，并将调整后的所述信号光发射至所述光接收模块。


5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述光移相器发射阵列为反射型或者透射型；
所述光移相器接收阵列为反射型或者透射型。


6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述光接收模块还包括数据处理模块，所述数据处理模块用于依据所述接收阵列产生的所述电信号计算得到所述探测目标的相关信息。


7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光发射模块还包括准直整形模块；所述准直整形模块位于所述光源模块至所述分光模块的光路上；
所述准直整形模块接收所述光源模块发射的光源，并对所述光源进行准直处理，将处理后的所述光源发射至所述分光模块。


8.一种相干探测方法，应用于上述权利要求1-7任一项所述的相干探测装置中；所述相干探测装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷述宇，
申请(专利权)人：宁波飞芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33