[發明專利]前置光放大接收組件

在審

• 申請號: 201811347714.4
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109217935A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 陳炯;孫峰;崔索超;鄭建奎
• 申請（專利權）人: 華中光電技術研究所（中國船舶重工集團有限公司第七一七研究所）
• 主分類號: H04B10/66
• 分類號: H04B10/66;H04B10/67;H04B10/69;H04B10/291
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

本發明公開了一種前置光放大接收組件，包括依次連接的多模光纖、可調諧帶通光濾波器、可調諧光衰減器、光纖放大器和光開關；所述多模光纖一端熔接耦合球面透鏡，另一端拉錐后與可調諧帶通光濾波器連接；該前置光放大接收組件還包括光電探測器和綜合控制電路，所述光電探測器的輸入端與所述光纖放大器的輸出端連接，所述光電探測器的輸出端與所述綜合控制電路的輸入端連接；所述綜合控制電路的一個輸出控制端與所述可調諧光衰減器連接，另一個輸出控制端與所述光纖放大器的一個輸入端連接；第三個輸出控制端連接所述可調諧帶通光濾波器。本發明動態響應范圍大大提升，具有穩定性好、可靠性高、結構緊湊、便于系統集成等特點。

技術領域

本發明涉及激光探測領域，特別涉及一種前置光放大接收組件。

背景技術

目前，在激光測距、激光雷達、空間激光通信等系統中，接收通道一般采用耦合透鏡+空間濾波器+光電探測器的配置，由于耦合透鏡與空間濾波器均為空間光學元件，容易在振動沖擊等惡劣環境下出現松動、偏移等問題，可靠性較差；此外，為了提升作用距離，光電探測器通常采用高靈敏度的雪崩光電二極管、單光子探測器或者帶前置跨阻放大的接收組件，在近程探測條件下，由于激光回波信號太強而非常容易造成光電探測器飽和甚至損壞，也會導致近程探測盲區增大；而在遠程探測條件下，由于受限于光電探測器本身靈敏度，最大作用距離也受到了限制。這大大限制了激光探測系統的實際使用效能，急需在確保激光探測系統高可靠性的情況下，提升其響應動態范圍。

發明內容

本發明的目的在于提供一種動態響應范圍大大提升，具有穩定性好、可靠性高、結構緊湊、便于系統集成的前置光放大接收組件。

為達上述目的所采用的技術方案是：

提供一種前置光放大接收組件，包括依次連接的多模光纖、可調諧帶通光濾波器、可調諧光衰減器、光纖放大器和光開關；所述多模光纖一端熔接耦合球面透鏡，另一端拉錐后與可調諧帶通光濾波器連接；

該前置光放大接收組件還包括光電探測器和綜合控制電路，所述光電探測器的輸入端與所述光纖放大器的輸出端連接，所述光電探測器的輸出端與所述綜合控制電路的輸入端連接；所述綜合控制電路的一個輸出控制端與所述可調諧光衰減器連接，另一個輸出控制端與所述光纖放大器的一個輸入端連接；第三個輸出控制端連接所述可調諧帶通光濾波器；

輸入光信號通過所述球面透鏡進入拉錐后多模光纖，再進入所述可調諧帶通光濾波器進行濾波，濾除輸入光信號中的多余背景噪聲；經濾波后的光信號進入所述可調諧光衰減器進行衰減，并經過所述光纖放大器進行增益放大，經放大后的光信號再耦合進入所述光電探測器中，所述光電探測器將光信號轉換為電信號；

所述綜合控制電路接收來自所述光電探測器輸出的電信號，并依據輸入光信號的強度大小進行調節，將輸入光信號的大小調節至所述光電探測器響應的正常功率范圍內。

接上述技術方案，所述球面透鏡為半球形或橢球形結構。

接上述技術方案，所述光電探測器為光纖耦合式的PIN或APD光電二極管，或者單光子探測器，光電探測器監控光纖放大器輸出光的大小，并反饋到所述綜合控制電路。

接上述技術方案，所述光開關為MEMS型，或磁光型，或電光型可調光開關。

接上述技術方案，所述多模光纖為大數值孔徑多模光纖，芯徑大于等于50μm，數值孔徑大于等于0.12，其一端與球面透鏡的球心耦合，另一端進行拉錐處理，并與單模光纖進行熔接。

接上述技術方案，所述可調諧帶通光濾波器為300～2000nm波段內的尾纖式窄帶光濾波器，通過光纖熔接方式，耦合到所述可調諧光衰減器上。

接上述技術方案，所述可調諧光衰減器為300～2000nm波段內的MEMS型或磁光型或電光型可調光衰減器中的一種，通過光纖熔接方式，耦合到所述光纖放大器上；