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专利号: 2019102189133
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于光注入半导体激光器的光载调频连续波激光测距系统,其特征在于,包括光注入半导体激光器模块、调节控制模块、光调制模块、光反馈模块、频谱测量模块、测距模块;

所述光注入半导体激光器模块用于产生中心频率在一定范围内连续可调的光载调频连续波;

所述调节控制模块用于稳定激光器的温度和偏置电流,并能够通过其调节光注入半导体激光器模块中的注入功率和频率失谐参数,以使得光注入半导体激光器模块产生中心频率在一定范围内连续可调的光载调频连续波;

所述光调制模块用于对注入光注入半导体激光器模块的光进行强度调制,以使光注入半导体激光器模块产生调频连续波光子微波信号;

所述光反馈模块用于将光注入半导体激光器模块输出的光引出并形成一个光反馈环路,使其周期与调频连续波周期信息相匹配,并使该光反馈环路与测距环路相结合;

所述频谱测量模块用于测量光反馈环路输出的光载调频连续波信号的频谱;

所述测距模块用于根据频谱测量模块测量得到的频谱来计算反馈环路的长度。

2.根据权利要求1所述的基于光注入半导体激光器的光载调频连续波激光测距系统,其特征在于,所述光注入半导体激光器模块包括:第一半导体激光器、第二半导体激光器、第一偏振态控制器、第二偏振态控制器、光放大器、光衰减器、光耦合器和光环形器;

所述第一半导体激光器发出的光束依次经过第一偏振态控制器、光调制模块、第二偏振态控制器、光放大器、光衰减器和光纤耦合器后进入光环形器的端口1,并经由光环形器的端口2注入到第二半导体激光器。

3.根据权利要求2所述的基于光注入半导体激光器的光载调频连续波激光测距系统,其特征在于,所述调节控制模块包括与第一半导体激光器连接的第一电流控制器和与第二半导体激光器连接的第二电流控制器,以及与第一半导体激光器连接的第一温度控制器和与第二半导体激光器连接的第二温度控制器。

4.根据权利要求2所述的基于光注入半导体激光器的光载调频连续波激光测距系统,其特征在于,所述光调制模块包括:信号发生器和马赫‑曾德光强调制器;

所述第一半导体激光器发出的光束经第一偏振态控制器后通过进入由微波信号发生器驱动的马赫‑曾德光强调制器,被强度调制的激光经第二偏振态控制器、光放大器、光衰减器、光耦合器后进入光环形器的端口1,并经由端口2注入到第二半导体激光器实现光注入。

5.根据权利要求2所述的基于光注入半导体激光器的光载调频连续波激光测距系统,其特征在于,所述光反馈模块包括:第一耦合透镜、探测目标、反射镜、半反射镜、第二耦合透镜、第三偏振态控制器;

第二半导体激光器输出的光信号经端口2进入光环形器并由端口3输出,再经第一耦合透镜准直进入空间传输,该光信号经探测目标反射后经过反射镜入射到半反射镜并分为两路光信号,其中一路输出用于频谱测量模块进行测量,另一路由第二耦合透镜再进入光纤路径传输,经过光纤耦合器和光环行器后反馈回第二半导体激光器。

6.根据权利要求2所述的基于光注入半导体激光器的光载调频连续波激光测距系统,其特征在于,所述第一半导体激光器、第二半导体激光器均为商用半导体激光器,中心波长

1550nm。

7.根据权利要求3所述的基于光注入半导体激光器的光载调频连续波激光测距系统,其特征在于,所述第一电流控制器、第二电流控制器、第一温度控制器、第二温度控制器分别通过GP I B与计算机连接。