注入锁定校正方法及其装置制造方法及图纸

注入锁定校正方法及其装置，所述方法包括：改变所述从激光器的注入电流的大小，控制所述从激光器的注入锁定状态在失锁状态和锁定状态之间连续变化；对所述从激光器输出的激光信号进行延迟耦合及拍频处理，获得拍频信号；基于所述拍频信号，确定所述从激光器处于锁定状态时对应的注入电流范围，以所述注入电流范围的中心值作为校正电流值；将所述从激光器的注入电流的大小调整为所述校正电流值。采用上述方案，能够提高注入锁定的稳定性，使从激光器长期处于被锁定状态。激光器长期处于被锁定状态。激光器长期处于被锁定状态。

【技术实现步骤摘要】
注入锁定校正方法及其装置
[0001]本申请要求于2020年04月30日递交至中国专利局、申请号为202010368451.6、专利技术名称为“注入锁定校正方法及其装置”的中国专利优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。


[0002]本说明书实施例涉及光电
，尤其涉及一种注入锁定校正方法及其装置。

技术介绍

[0003]激光雷达(Light Detection And Range，LIDAR或Laser Detection And Range，LADAR)是一种主动探测装置，自身设置有光源，通过向目标发射探测信号以及根据目标反射回来的回波信号进行数据处理后，可以获得目标的参数数据。
[0004]调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)激光雷达通常要求光源具有高相干性、高功率的调频激光光源。然而，通常的可调谐窄线宽激光器的输出功率很弱，无法满足激光雷达的功率需求。如果通过光放大器强行放大，又会降低光源的信噪比。而采用注入锁定技术，可以获得低噪声放大特性，又具有极强的边模抑制能力，具有较好的应用前景。
[0005]但是，注入锁定的锁定范围只有几GHz，通常需要主从激光器严格的波长对准，由于温度漂移或激光器内应力释放等因素的影响，会导致主从激光器波长失配从而造成失锁，此时通常只能进行人工调整，使从激光器再次进入锁定状态。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本说明书实施例提供一种注入锁定校正方法及其装置，能够提高注入锁定的稳定性，使从激光器长期处于被锁定状态。
[0007]本说明书实施例提供了一种注入锁定校正方法，应用于光源，所述光源包括主激光器和从激光器，所述主激光器适于对所述从激光器进行注入锁定，所述注入锁定校正方法包括以下步骤：
[0008]A1)改变所述从激光器的注入电流的大小，控制所述从激光器的注入锁定状态在失锁状态和锁定状态之间连续变化；
[0009]A2)对所述从激光器输出的激光信号进行延迟耦合及拍频处理，获得拍频信号；
[0010]A3)基于所述拍频信号，确定所述从激光器处于锁定状态时对应的注入电流范围，以所述注入电流范围的中心值作为校正电流值；
[0011]A4)将所述从激光器的注入电流的大小调整为所述校正电流值。
[0012]可选地，所述步骤A1)包括以下步骤：
[0013]A11)基于预设的电流变化区间，连续改变所述注入电流的大小，使所述注入电流的大小依次到达所述电流变化区间两端的端点电流值后，回到初始的注入电流值，控制所述从激光器在失锁状态和锁定状态之间变化，且最后回到初始的锁定状态。
[0014]可选地，所述步骤A11)包括以下步骤：
[0015]A111)基于所述电流变化区间，沿指定方向连续改变所述注入电流的大小，直至达到所述电流变化区间一端的端点电流值后，反向连续改变所述注入电流的大小，直至达到所述电流变化区间另一端的端点电流值后，再反向连续改变至回到初始的注入电流值，控制所述从激光器从初始的锁定状态依次进入一次失锁状态、二次锁定状态和二次失锁状态，最后回到所述初始的锁定状态。
[0016]可选地，所述步骤A3)包括以下步骤：
[0017]A31)对所述拍频信号进行模数转换处理，得到所述拍频信号的时域图；
[0018]A32)将所述拍频信号的时域图进行短时傅里叶变换，得到所述拍频信号的频谱图序列；
[0019]A33)基于所述拍频信号的频谱图序列，确定二次锁定状态区域，并获取所述二次锁定状态区域的中心位置对应的注入电流值作为校正电流值。
[0020]可选地，所述步骤A33)包括以下步骤：
[0021]A331)基于所述拍频信号的频谱图序列，确定二次锁定状态区域及所述二次锁定状态区域的中心位置的时间信息，获取所述时间信息对应的注入电流值；
[0022]A332)计算所述从激光器初始的注入电流值与所述锁定状态区域的中心位置对应的注入电流值之间的偏移量，确定所述初始的注入电流值与所述校正电流值之间的注入电流调整值；
[0023]所述步骤A34)包括以下步骤：
[0024]A341)基于所述注入电流调整值，将所述从激光器的注入电流的大小调整为所述校正电流值。
[0025]可选地，所述步骤A332)包括以下步骤：
[0026]A3321)将所述偏移量与预设的电流调整阈值进行比较，若所述偏移量大于所述电流调整阈值，则以所述偏移量作为所述注入电流调整值。
[0027]可选地，所述步骤A2)包括以下步骤：
[0028]A21)将所述从激光器输出的激光信号分为两路，并对其中一路的激光信号进行延迟处理；
[0029]A22)将分为两路的激光信号耦合后进行拍频处理，得到所述拍频信号。
[0030]本说明书实施例还提供了一种注入锁定校正装置，与光源连接，所述光源包括主激光器和从激光器，所述主激光器适于通过注入锁定装置对所述从激光器进行注入锁定，所述注入锁定装置输出注入电流至从激光器，使得所述从激光器处于锁定状态，所述注入锁定校正装置包括：
[0031]注入电流控制模块，适于响应于触发信号，控制所述注入锁定装置改变输出的注入电流的大小，以控制所述从激光器的注入锁定状态在失锁状态和锁定状态之间连续变化，以及根据确定的校正电流值，向所述注入锁定装置输出相应的电流调整信号，使所述注入锁定装置输出的注入电流的大小调整为所述校正电流值；
[0032]信号处理模块，适于对所述从激光器输出的激光信号进行延迟耦合及拍频处理，获得拍频信号，并根据所述拍频信号，确定所述从激光器处于锁定状态时对应的注入电流范围，以所述注入电流范围的中心值作为校正电流值。
[0033]可选地，所述注入电流控制模块适于根据预设的电流变化区间，控制所述注入锁定装置沿指定方向连续改变所述注入电流的大小，直至达到所述电流变化区间一端的端点电流值后，反向连续改变所述注入电流的大小，直至达到所述电流变化区间另一端的端点电流值后，再反向连续改变至回到初始的注入电流值，以控制所述从激光器从初始的锁定状态依次进入一次失锁状态、二次锁定状态和二次失锁状态，最后回到所述初始的锁定状态。
[0034]可选地，所述信号处理模块还包括：
[0035]拍频处理单元，适于对所述从激光器输出的激光信号进行延迟耦合及拍频处理，获得拍频信号；
[0036]模数转换单元，适于对所述拍频信号进行模数转换处理，得到所述拍频信号的时域图；
[0037]频域转换单元，
[0038]适于将所述拍频信号的时域图进行短时傅里叶变换，得到所述拍频信号的频谱图序列；
[0039]校正电流获取单元，适于根据所述拍频信号的频谱图序列，确定二次锁定状态区域，并获取所述二次锁定状态区域的中心位置对应的注入电流值作为校正电流值。
[0040]可选地，所述校正电流获取单元包括：
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种注入锁定校正方法，应用于光源，其特征在于，所述光源包括主激光器和从激光器，所述主激光器适于对所述从激光器进行注入锁定，所述注入锁定校正方法包括以下步骤：A1)改变所述从激光器的注入电流的大小，控制所述从激光器的注入锁定状态在失锁状态和锁定状态之间连续变化；A2)对所述从激光器输出的激光信号进行延迟耦合及拍频处理，获得拍频信号；A3)基于所述拍频信号，确定所述从激光器处于锁定状态时对应的注入电流范围，以所述注入电流范围的中心值作为校正电流值；A4)将所述从激光器的注入电流的大小调整为所述校正电流值。2.根据权利要求1所述的注入锁定校正方法，其特征在于，所述步骤A1)包括以下步骤：A11)基于预设的电流变化区间，连续改变所述注入电流的大小，使所述注入电流的大小依次到达所述电流变化区间两端的端点电流值后，回到初始的注入电流值，控制所述从激光器在失锁状态和锁定状态之间变化，且最后回到初始的锁定状态。3.根据权利要求2所述的注入锁定校正方法，其特征在于，所述步骤A11)包括以下步骤：A111)基于所述电流变化区间，沿指定方向连续改变所述注入电流的大小，直至达到所述电流变化区间一端的端点电流值后，反向连续改变所述注入电流的大小，直至达到所述电流变化区间另一端的端点电流值后，再反向连续改变至回到初始的注入电流值，控制所述从激光器从初始的锁定状态依次进入一次失锁状态、二次锁定状态和二次失锁状态，最后回到所述初始的锁定状态。4.根据权利要求3所述的注入锁定校正方法，其特征在于，所述步骤A3)包括以下步骤：A31)对所述拍频信号进行模数转换处理，得到所述拍频信号的时域图；A32)将所述拍频信号的时域图进行短时傅里叶变换，得到所述拍频信号的频谱图序列；A33)基于所述拍频信号的频谱图序列，确定二次锁定状态区域，并获取所述二次锁定状态区域的中心位置对应的注入电流值作为校正电流值。5.根据权利要求4所述的注入锁定校正方法，其特征在于，所述步骤A33)包括以下步骤：A331)基于所述拍频信号的频谱图序列，确定二次锁定状态区域及所述二次锁定状态区域的中心位置的时间信息，获取所述时间信息对应的注入电流值；A332)计算所述从激光器初始的注入电流值与所述锁定状态区域的中心位置对应的注入电流值之间的偏移量，确定所述初始的注入电流值与所述校正电流值之间的注入电流调整值；所述步骤A34)包括以下步骤：A341)基于所述注入电流调整值，将所述从激光器的注入电流的大小调整为所述校正电流值。6.根据权利要求5所述的注入锁定校正方法，其特征在于，所述步骤A332)包括以下步骤：A3321)将所述偏移量与预设的电流调整阈值进行比较，若所述偏移量大于所述电流调
整阈值，则以所述偏移量作为所述注入电流调整值。7.根据权利要求1-6任一项所述的注入锁定校正方法，其特征在于，所述步骤A2)包括以下步骤：A21)将所述从激光器输出的激光信号分为两路，并对其中一路的激光信号进行延迟处理；A22)将分为两路的激光信号耦合后进行拍频处理，得到所述拍频信号。8.一种注入锁定校正装置，与光源连接，其特征在于，所述光源包括主激光器和从激光器，所述主激光器适于通过注入锁定装置对所述从激光器进行注入锁定，所述注入锁定装置输...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘政清，向少卿，孙恺，
申请(专利权)人：上海禾赛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：