[發(fā)明專利]基于傅里葉域鎖模光纖激光器的調(diào)頻連續(xù)波激光成像系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110950557.1
• 申請(qǐng)日: 2021-08-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113534104A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周圣杰;林偉浩;邵理陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 周圣杰
• 主分類號(hào): G01S7/483
• 分類號(hào): G01S7/483;G01S17/08;G01S17/89
• 代理公司: 威海科星專利事務(wù)所 37202
• 代理人: 王元生

本發(fā)明涉及一種基于傅里葉域鎖模光纖激光器的調(diào)頻連續(xù)波激光成像系統(tǒng)，屬于激光測(cè)距及成像領(lǐng)域。發(fā)射端為傅里葉鎖模光纖激光器，傅里葉鎖模光纖激光器與分束器相連，激光經(jīng)過(guò)分束后到達(dá)三個(gè)部分，分別為測(cè)量光路、輔助參考光路以及氣體池校準(zhǔn)光路，激光射出測(cè)量光路、輔助參考光路以及氣體池校準(zhǔn)光路后都會(huì)經(jīng)過(guò)光電探測(cè)器，光電探測(cè)器是連接測(cè)量光路、輔助參考光路和氣體池校準(zhǔn)光路與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的橋梁，射入激光射出測(cè)量光路的光信號(hào)會(huì)被發(fā)射到聚焦合成孔徑成像系統(tǒng)，激光最終到達(dá)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本發(fā)明提高了雷達(dá)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和分辨率，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)距離精準(zhǔn)測(cè)量，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)距和成像功能，可實(shí)現(xiàn)低成本小型化的測(cè)距成像傳感器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光測(cè)距及成像領(lǐng)域，詳細(xì)地講是一種基于傅里葉域鎖模光纖激光器的調(diào)頻連續(xù)波激光成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

眾所周知，現(xiàn)有的激光成像系統(tǒng)長(zhǎng)距測(cè)量，精準(zhǔn)度越低，穩(wěn)定性和分辨率差，不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)距和成像功能。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于傅里葉域鎖模光纖激光器的調(diào)頻連續(xù)波激光成像系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有成像系統(tǒng)分辨率較差，精準(zhǔn)度越低的問(wèn)題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種基于傅里葉域鎖模光纖激光器的調(diào)頻連續(xù)波激光成像系統(tǒng)，其特征是，發(fā)射端為傅里葉鎖模光纖激光器，傅里葉鎖模光纖激光器與分束器相連，激光經(jīng)過(guò)分束后到達(dá)三個(gè)部分，分別為測(cè)量光路、輔助參考光路以及氣體池校準(zhǔn)光路，激光射出測(cè)量光路、輔助參考光路以及氣體池校準(zhǔn)光路后都會(huì)經(jīng)過(guò)光電探測(cè)器，光電探測(cè)器是連接測(cè)量光路、輔助參考光路和氣體池校準(zhǔn)光路與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的橋梁，射入激光射出測(cè)量光路的光信號(hào)會(huì)被發(fā)射到聚焦合成孔徑成像系統(tǒng)，激光最終到達(dá)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

本發(fā)明還可通過(guò)如下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：

所述的傅里葉鎖模光纖激光器為環(huán)形腔結(jié)構(gòu)FDML掃頻光纖激光器，其泵浦源為半導(dǎo)體光放大器，激光發(fā)射后在環(huán)形結(jié)構(gòu)中傳播，經(jīng)過(guò)光纖隔離器后經(jīng)過(guò)耦合器，其中部分激光存在于環(huán)形腔結(jié)構(gòu)中，另一部分傳輸?shù)教綔y(cè)器，探測(cè)器連接數(shù)據(jù)采集端，用于測(cè)量被耦合器耦合后的激光的參數(shù)，留在環(huán)形結(jié)構(gòu)中的激光通過(guò)色散光纖到達(dá)FDML掃描頻率器以及偏振控制器，經(jīng)過(guò)光纖隔離器再次到達(dá)半導(dǎo)體光放大器，完成整個(gè)的環(huán)形傳播，F(xiàn)DML掃描頻率器連接放大器，將激光數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)放大后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集端測(cè)得激光參數(shù)。

所述的在測(cè)量光路中激光通過(guò)分束器分別發(fā)射到環(huán)形器和耦合器中，通過(guò)環(huán)形器的激光部分回到耦合器，還有部分激光會(huì)射入準(zhǔn)直器中，用于光信號(hào)的輸出。

所述的在輔助參考光路中激光射入分束器，部分直接到達(dá)耦合器，還有一部分激光經(jīng)過(guò)輔助光纖矯正了非線性效應(yīng)后再匯入耦合器。

所述的氣體池校準(zhǔn)光路中激光經(jīng)過(guò)氰化氫氣體池利用吸收譜線對(duì)輔助光纖進(jìn)行長(zhǎng)度標(biāo)定。

所述的聚焦合成孔徑成像系統(tǒng)當(dāng)中的角錐棱鏡置于移動(dòng)導(dǎo)軌上，移動(dòng)目標(biāo)探測(cè)物激光達(dá)到此處后返回，激光干涉儀用于測(cè)量前端角錐棱鏡的位置。

本發(fā)明的有益效果是，光路采用全光纖回路，提高了雷達(dá)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和分辨率，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)距離精準(zhǔn)測(cè)量；采用傅里葉鎖模光纖激光器作為光源進(jìn)行調(diào)制，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)距和成像功能；采用全光纖微型結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)低成本小型化的測(cè)距成像傳感器。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1本發(fā)明的原理圖。

圖2是傅里葉鎖模光纖激光器的示意圖。