一种基于单片集成线性调频双频DFB激光器的测速与测距系统技术方案

技术编号:26477577 阅读:49 留言:0更新日期:2020-11-25 19:20
本发明专利技术提供一种基于单片集成线性调频双频DFB激光器的测速与测距系统,包括注入锁定双频DFB激光器、线性调频微波信号产生器、光分束器、掺铒光纤放大器、光纤环形器、光学收发天线、延迟光纤、光电探测器、混频器、低通滤波器和信号采集与处理模块;本发明专利技术使用单片集成线性调频双频DFB激光器作为光源,利用边带注入锁定技术实现两个激光器的相位相关,系统的测量精度等参数指标直接与注入的微波信号的质量相关,降低了系统对激光器光源的要求;信号提取部分由两个个光电探测器和一个混频器组成,降低了信号采集系统对采集带宽的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单片集成线性调频双频DFB激光器的测速与测距系统
本专利技术涉及激光测量
,尤其涉及一种基于单片集成线性调频双频DFB激光器的测速与测距系统。
技术介绍
调频连续波(FMCW)激光雷达是一种相干探测雷达,它将线性扫频激光作为发射信号,通过提取分析回波信号与发射信号干涉产生的拍频信号进行测量。相比于传统的直接探测雷达,它既可以测距也可以测速,并且具有测量精度高、空间分辨率好、响应速度快、不需要接触测量等优点,应用非常广泛。线性调频激光雷达的光源主要包括外腔式激光器和电流调谐式半导体激光器两种。外腔式激光器通过改变腔长线性调频,调谐范围大、分辨率高,但是由分立器件构成,难以集成;电流调谐式半导体激光器通过注入三角波电流线性调频,操作简单方便、调谐速度快、体积小、易于集成,但是存在严重的调频非线性问题,会导致线性调频激光雷达的测量精度降低。现有技术通常采用单频半导体激光器作为线性调频激光雷达的光源,通过注入三角波电流调制激光器输出频率,并采用软件算法或搭建光电锁相环对激光器的调频非线性进行校正,通过提取分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单片集成线性调频双频DFB激光器的测速与测距系统,其特征在于:包括单片集成线性调频双频DFB激光器(1)、线性调频信号产生器(2)、光分束器(3)、掺铒光纤放大器(4)、光纤环形器(5)、光学收发天线(6)、被测物体(7)、延迟光纤(8)、光电探测器、混频器(10)、低通滤波器(11)和信号采集与处理模块(12);单片集成线性调频双频DFB激光器(1)包含射频口,用于产生线性调频双频激光信号,线性调频微波信号产生器(2)用于产生线性调频微波信号通过射频口注入到单片集成双频DFB激光器(1)中,光分束器(3)的输入端和单片集成双频DFB激光器(1)输出端连接,用于将双频激光信号分成第...

【技术特征摘要】
1.一种基于单片集成线性调频双频DFB激光器的测速与测距系统,其特征在于:包括单片集成线性调频双频DFB激光器(1)、线性调频信号产生器(2)、光分束器(3)、掺铒光纤放大器(4)、光纤环形器(5)、光学收发天线(6)、被测物体(7)、延迟光纤(8)、光电探测器、混频器(10)、低通滤波器(11)和信号采集与处理模块(12);单片集成线性调频双频DFB激光器(1)包含射频口,用于产生线性调频双频激光信号,线性调频微波信号产生器(2)用于产生线性调频微波信号通过射频口注入到单片集成双频DFB激光器(1)中,光分束器(3)的输入端和单片集成双频DFB激光器(1)输出端连接,用于将双频激光信号分成第一光束信号和第二光束信号,所述第一光束信号从光分束器(3)的第一输出端口输出作为发射光,所述第二光束信号从光分束器(3)的第二输出端口输出,第二光束信号作为参考光,掺铒光纤放大器(4)的输入端与光分束器(3)的第一输出端口连接,掺铒光纤放大器(4)输出端口与光学环形器(5)第一端口连接,掺铒光纤放大器(4)主要用于放大发射光,光纤环形器(5)的第一端口与掺铒光纤放大器(4)的输出端口连接,用于接收放大的发射光信号;光纤环形器(5)的第二端口与光学收发天线(6)连接,用于将第一端口接收的发射光信号传入光学收发天线(6)以及接收来自光学收发天线(6)传递回来的返回光;光电探测器有包括第一光电探测器(9-1)和第二光电探测器(9-2),第一光电探测器(9-1)用于探测返回光信号,第二光电探测器(9-2)用于探测参考光信号,两个光电探测器分别将返回光信号和参考光信号转化为两路线性调频微波信号,并将两路线性调频微波信号分别输入到混频器(10)两个输入端,光纤环形器(5)的第三端口与第一光电探测器(9-1)连接,用于将返回光传递至第一光电探测器(9-1)进行探测,光学收发天线(6)与光纤环形器(5)第二端口连接,用于接收光纤环形器(5)传来的发射光信号并发射向被测物体(7)以及接收发射光信号经被测物体(7)反射回的返回光,并将返回光传回光纤环形器(5),延迟光纤(8)输入端连接光分束器(3)的第二端口,输出端口连接第二光电探测器(9-2),延迟光纤(8)将参考光信号进行相应的延迟,混频器(10)包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:张云山袁博成施建琴李连艳尚紫君戚文轩邹辉徐宁
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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