激光雷達(dá)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明具備：振蕩出互相不同的波長的CW激光的CW激光光源(1、2)；使CW激光光源(1、2)振蕩出的CW激光混合的光合波耦合器(3)；使由光合波耦合器(3)混合了的CW激光分支的光分支耦合器(4)；調(diào)制由光分支耦合器4分支了的一方的CW激光的光調(diào)制器(5)；放大由光調(diào)制器(5)調(diào)制了的激光的光纖放大器(6)，其中，收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)(8)向目標(biāo)照射由光纖放大器(6)放大了的激光，另一方面接收由目標(biāo)導(dǎo)致的激光的散射光。
【專利說明】激光雷達(dá)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用光纖作為裝置內(nèi)的光的傳播光路，向大氣中照射激光，接收由目標(biāo)(例如，大氣、大氣中的微粒子、氣溶膠、飛行物、建筑物等)導(dǎo)致的激光的散射光，檢測該散射光受到的多普勒偏移，從而測量目標(biāo)的位置、速度的激光雷達(dá)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在以下的非專利文獻(xiàn)I中，公開了通過使用脈沖驅(qū)動(dòng)的聲光學(xué)(AO)元件作為光調(diào)制器而使發(fā)送光脈沖化的激光雷達(dá)裝置。
[0003]另外，在以下的專利文獻(xiàn)I中，公開了使用光纖作為裝置內(nèi)的光的傳播光路的激光雷達(dá)裝置，在該激光雷達(dá)裝置中，考慮由于在光纖中產(chǎn)生的被稱為受激布里淵散射的非線性光學(xué)效應(yīng)而發(fā)送光的峰值功率受到限制的情況，采用波長不同的多個(gè)CW激光光源，增加發(fā)送功率,從而實(shí)現(xiàn)高SN比的測量。
[0004]另外，在該激光雷達(dá)裝置中，采用波長分離元件，實(shí)施將接收光分離為每個(gè)波長的信號分離處理，并且，將每個(gè)波長的接收光和每個(gè)波長的本機(jī)(local)振蕩光合波，實(shí)施相干檢測處理，對各相干檢測信號進(jìn)行積分處理，從而獲得高SN比。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-219207號公報(bào)(段落編號[0011]，圖1)
[0008]非專利文獻(xiàn)
[0009]非專利文獻(xiàn)1:G.N.Pearson and J.Eacock 著"Proceedings ofIlth CoherentLaser Radar Conference" (Malvern, Worcestershire, UK, July2001),第 144 頁-第 146頁

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]以往的激光雷達(dá)裝置如以上那樣構(gòu)成，因此可以實(shí)現(xiàn)高SN比的測量，但是存在如下問題:針對每個(gè)信號光波長需要光檢測器，所以結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且裝置大型化而變得昂貴。
[0011]另外，存在如下問題:如果信號光波長增加，則在波長分離元件中需要分離多個(gè)波長，因此構(gòu)造變得復(fù)雜，并且對于接收光的損耗增加而接收光功率衰減，每個(gè)波長的相干檢測信號發(fā)生低SN化。
[0012]本發(fā)明是為解決上述問題而作出的，目的在于獲得不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化而可以以簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高SN比的測量的激光雷達(dá)裝置。
[0013]本發(fā)明的激光雷達(dá)裝置，具備:多個(gè)CW激光光源，振蕩出互相不同的波長的CW激光；第I光合波器，使由多個(gè)CW激光光源振蕩出的CW激光混合；光分支器，使由第I光合波器混合了的CW激光分支；光調(diào)制器，調(diào)制由光分支器分支的一方的CW激光；光纖放大器，放大由光調(diào)制器調(diào)制了的激光；收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)，向目標(biāo)照射由光纖放大器放大了的激光，另一方面接收由目標(biāo)導(dǎo)致的激光的散射光；第2光合波器，混合由收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)接收到的散射光和由光分支器分支了的另一方的CW激光，輸出該散射光和CW激光的混合光；光檢測器，接受從第2光合波器輸出的混合光，檢測上述散射光和上述CW激光的差拍信號的；以及信息抽出器，從光檢測器檢測出的差拍信號抽出與目標(biāo)相關(guān)的信息，裝置內(nèi)的光的傳播光路由光纖構(gòu)成。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成為設(shè)置有:振蕩出相互不同的波長的CW激光的多個(gè)CW激光光源；使由多個(gè)CW激光光源振蕩出的CW激光混合的第I光合波器；使由第I光合波器混合了的CW激光分支的光分支器；調(diào)制由光分支器分支后的一方的CW激光的光調(diào)制器；以及放大由光調(diào)制器調(diào)制后的激光的光纖放大器，收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)向目標(biāo)照射由光纖放大器放大了的激光，另一方面接收由目標(biāo)導(dǎo)致的激光的散射光，因此，具有不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化而可以以簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高SN比的測量的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖5是表示 本發(fā)明的實(shí)施方式5的激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0021](符號的說明)
[0022]1、2、20、30:Cff激光光源;3、3i~3n_!:光合波稱合器(第I光合波器)；4:光分支率禹合器(光分支器)；5:光調(diào)制器；6:光纖放大器；7:光環(huán)行器；8:收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)；9:光合波率禹合器(第2光合波器)；10:光檢測器；11:信號處理裝置(信息抽出器)；21、22:光分支率禹合器(光分支器)；23、24:光調(diào)制器；25:光合波稱合器(第I光合波器)；26:光合波耦合器(第2光合波器)；27:光合波耦合器(第3光合波器)；41:空間型光放大器(激光放大器)；42:收發(fā)光分離器；43:收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)；51、52:Cff激光光源；53:控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下，為了進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，按照【專利附圖】

【附圖說明】用于實(shí)施本發(fā)明的方式。
[0024]實(shí)施方式1.[0025]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]在圖1中，CW激光光源I是振蕩出頻率的CW(Continuous Wave:連續(xù)波)激光的光源。
[0027]Cff激光光源2是振蕩出頻率f2的CW激光的光源。
[0028]其中，設(shè)為由CW激光光源1、2振蕩出的CW激光的頻率f\、f2處于光纖放大器6的增益頻帶內(nèi)，并且，頻率和頻率f2之差比由光纖產(chǎn)生的受激布里淵散射的增益頻帶寬度大。
[0029]光合波耦合器3是使由CW激光光源I振蕩出的頻率f i的CW激光和由CW激光光源2振蕩出的頻率f2的CW激光混合的光學(xué)元件。另外，光合波耦合器3構(gòu)成第I光合波器。[0030]光分支耦合器4是使由光合波耦合器3混合后的CW激光分支為兩路，將一方的CW激光作為發(fā)送種光向光調(diào)制器5輸出，將另一方的CW激光作為本機(jī)振蕩光向光合波I禹合器9輸出的光學(xué)兀件。另外，光分支稱合器4構(gòu)成光分支器。
[0031]光調(diào)制器5使從光分支耦合器4輸出的發(fā)送種光脈沖化，施加頻率的調(diào)制(施加進(jìn)行相干檢測時(shí)的中間頻率fM)，從而實(shí)施將頻率為fi+fM、f2+fM的調(diào)制后的發(fā)送種光向光纖放大器6輸出的處理。
[0032]光纖放大器6是放大作為從光調(diào)制器5輸出的調(diào)制后的發(fā)送種光的激光的光學(xué)兀件。
[0033]光環(huán)行器7是使由光纖放大器6放大的激光通過收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)8側(cè)，另一方面將與該激光逆向傳播的激光(由收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)8接收到的散射光)的光路切換到光合波耦合器9側(cè)，使該激光向光合波耦合器9傳播的光學(xué)元件。
[0034]收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)8實(shí)施使通過光環(huán)行器7而來的激光向目標(biāo)(例如，大氣、大氣中的微粒子、氣溶膠、飛行物、建筑物等)照射，另一方面接收目標(biāo)導(dǎo)致的上述激光的散射光的處理。
[0035]光合波耦合器9是使由收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)8接收并通過光環(huán)行器7而來的散射光和從光分支I禹合器4輸出的本機(jī)振蕩光混合,并輸出該散射光和本機(jī)振蕩光的混合光的光學(xué)兀件。另外，光合波稱合器9構(gòu)成第2光合波器。
[0036]光檢測器10實(shí)施接受從光合波稱合器9輸出的混合光,并檢測該散射光和本機(jī)振蕩光的差拍(beat)信號的處理。
[0037]作為信息抽出器的信號處理裝置11實(shí)施從由光檢測器10檢測到的差拍信號抽出與目標(biāo)相關(guān)的信息(例如，散射光的接收信號強(qiáng)度、往返時(shí)間、多普勒頻率等信息)，并從與目標(biāo)相關(guān)的信息算出目標(biāo)的各種運(yùn)動(dòng)因素(例如，到目標(biāo)的距離、速度分布)的處理。
[0038]另外，在圖1的激光雷達(dá)裝置中，光檢測器10和信號處理裝置11用電線連接，而其他結(jié)構(gòu)要素間用光纖連接。
[0039]接著說明動(dòng)作。
[0040]在該實(shí)施方式I中，說明設(shè)為目標(biāo)為氣溶膠(在大氣中懸浮的塵埃等粒子)，檢測由氣溶膠引起的激光的散射光的多普勒偏移，從而測量風(fēng)速的例子。
[0041]首先，Cff激光光源I振蕩出頻率的CW激光。該CW激光被耦合到光纖，向光合波率禹合器3傳播。
[0042]另外，Cff激光光源2振蕩出頻率f2的CW激光。該CW激光被耦合到光纖，向光合波率禹合器3傳播。
[0043]為了提高相干的檢測精度，各激光的頻譜寬度優(yōu)選為盡可能窄的線寬度，例如，優(yōu)選采用IOOkHz以下的頻譜寬度。
[0044]作為這樣的激光光源,例如,可以采用DFB (Distributed Feed-Back,分布式反饋)光纖激光器、DFB-LD (Laser Diode，激光二極管)等。
[0045]光合波耦合器3從CW激光光源I接受頻率的CW激光，從CW激光光源2接受頻率f2的CW激光時(shí)，使頻率的CW激光和頻率f2的CW激光混合，使混合后的CW激光向光分支I禹合器4輸出。
[0046]光分支耦合器4從光合波耦合器3接受到混合后的CW激光時(shí)，將該CW激光的光功率按規(guī)定比例分支為2個(gè)光路，將一方的CW激光作為發(fā)送種光向光調(diào)制器5輸出，將另一方的CW激光作為相干檢測用的本機(jī)振蕩光向光合波I禹合器9輸出。
[0047]光分支耦合器4中的光功率的分支比優(yōu)選對CW激光的頻率的依賴性小。
[0048]光調(diào)制器5從光分支耦合器4接受到頻率4+4、f2+fM的發(fā)送種光時(shí)，使該發(fā)送種光脈沖化，施加頻率的調(diào)制(施加進(jìn)行相干檢測時(shí)的中間頻率fM)，從而向光纖放大器6輸出頻率f1+fM、f2+fM的發(fā)送種光。
[0049]這里,例如,通過采用聲光學(xué)調(diào)制器(Acousto-Optic Modulator:Α0Μ)作為光調(diào)制器5，可以同時(shí)進(jìn)行通過將CW激光用定時(shí)門切出而進(jìn)行的脈沖化和頻率偏移的施加。
[0050]通常，中間頻率fM為數(shù)十?數(shù)百M(fèi)Hz左右的頻率，選定適用于系統(tǒng)的值。
[0051]光纖放大器6接受到作為從光調(diào)制器5輸出的調(diào)制后的發(fā)送種光的激光時(shí)，將該激光放大并向光環(huán)行器7輸出。
[0052]光環(huán)行器7接受到由光纖放大器6放大后的激光時(shí)，使該激光通過收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)側(cè)8。
[0053]收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)8使通過光環(huán)行器7而來的激光向大氣中出射，接收由存在于大氣中的氣溶膠散射的上述激光的散射光。
[0054]作為收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)8，可以采用能夠使出射的激光近似平行光化并能夠進(jìn)行焦點(diǎn)距離的調(diào)整的望遠(yuǎn)鏡等。
[0055]另外，作為收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)8，也可以采用光纖準(zhǔn)直器等，但是，為了使出射的激光產(chǎn)生的衍射降低且提高接收效率，優(yōu)選開口大的。
[0056]另外，由收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)8接收到的散射光與光纖耦合。
[0057]氣溶膠隨著大氣的流動(dòng)(風(fēng))而移動(dòng)，因此散射光受到多普勒偏移。
[0058]由此，如果將作為發(fā)送光的頻率4+4、f2+fM的激光所受到的多普勒偏移設(shè)為fdl、fd2，則散射光的頻率成為4+4+4、f2+fM+fd2。
[0059]光環(huán)行器7將由收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)8接收到的散射光的光路切換到光合波耦合器9偵牝使該散射光向光合波耦合器9傳播。
[0060]光合波耦合器9在由收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)8接收到的散射光通過光環(huán)行器7而來時(shí)，使該散射光和從光分支稱合器4輸出的頻率的本機(jī)振蕩光混合,將該散射光和本機(jī)振蕩光的混合光向光檢測器10輸出。
[0061]光檢測器10接受從光合波稱合器9輸出的混合光,檢測該散射光和本機(jī)振蕩光的
差拍號。
[0062]光檢測器10所接受的混合光中包含的散射光接受到由光調(diào)制器5進(jìn)行的偏移和伴隨氣溶膠的移動(dòng)的多普勒偏移，因此，由光檢測器10檢測的差拍信號的頻率成為fM+fdl、
f M+f d2。
[0063]在光檢測器10檢測差到拍信號時(shí)，信號處理裝置11從該差拍信號抽出與目標(biāo)相關(guān)的信息(例如，散射光的接收信號強(qiáng)度、往返時(shí)間、多普勒頻率等信息)，根據(jù)與目標(biāo)相關(guān)的信息算出目標(biāo)的各種運(yùn)動(dòng)因素(例如，到目標(biāo)為止的距離、速度分布)。
[0064]根據(jù)與目標(biāo)相關(guān)的信息算出目標(biāo)的各種運(yùn)動(dòng)因素的處理為公知的技術(shù)，因此省略詳細(xì)的說明。
[0065]在該實(shí)施方式I中，作為光纖放大器6，采用與所使用的激光的波帶相符的放大器，但是，例如，如果激光的波長為1.06μπι波段，則可以使用采用了 Nd (Neodymium:釹)摻雜光纖、Yb (Ytterbium:鐿)摻雜光纖的光纖放大器。
[0066]另外，如果激光的波長為1.55 μ m波段，則可以使用采用了 Er (Erbium，鉺)摻雜光纖的光纖放大器。
[0067]在這些光纖放大器中，具有數(shù)nm?數(shù)IOnm左右的增益頻帶寬度，如果處于增益頻帶內(nèi)，則可以同時(shí)放大多個(gè)波長的激光。
[0068]此處，具有一定值以上的強(qiáng)度的激光入射到光纖中時(shí)，發(fā)生受激布里淵散射。
[0069]受激布里淵散射是如下的現(xiàn)象:通過由入射的激光所發(fā)生的聲柵波產(chǎn)生折射率的周期性的調(diào)制，該折射率的周期性的調(diào)制起到衍射柵的作用，從而使入射激光向后方散射。
[0070]受激布里淵散射發(fā)生時(shí)，入射的激光的功率中的、超過受激布里淵散射的發(fā)生閾值的部分向光纖的后方散射，因此可向光纖入射的激光的功率被限制。
[0071]已知在一般的光纖中，受激布里淵散射的增益頻帶寬度為數(shù)十?IOOMHz左右。
[0072]由此，例如，頻率差比IOOMHz (例如，如果激光的波長為1550nm，則與約0.8pm的波長差相當(dāng))大的2個(gè)激光入射到光纖時(shí)，可以使對2個(gè)激光的受激布里淵散射的增益不同，因此，2個(gè)激光可以輸入光功率直到各自成為受激布里淵散射的發(fā)生閾值的入射功率為止。
[0073]另外，與在輸入多個(gè)激光的情況下也同樣地，使所輸入的各激光的頻率差分別比IOOMHz大,從而可以使對各激光的受激布里淵散射的增益互異,各激光可以輸入光功率直到各自成為受激布里淵散射的發(fā)生閾值的入射功率為止，因此，可以增大能夠向光纖入射的激光的功率。
[0074]這樣，通過采用具有比受激布里淵散射的增益頻帶寬度大的頻率差的多個(gè)激光，可以增大能夠向光纖入射的激光的功率。
[0075]在光纖放大器中，存在在激光的功率增強(qiáng)的過程中超過受激布里淵散射的閾值的情況，尤其是在進(jìn)行脈沖光的放大時(shí)峰值輸出容易變大，因此容易發(fā)生受激布里淵散射。由此，通常為了避免發(fā)生受激布里淵散射，限制向光纖放大器投入的激勵(lì)功率等，調(diào)整輸出光功率而進(jìn)行使用。
[0076]在該實(shí)施方式I中，如上所述，由CW激光光源1、2振蕩出的CW激光的頻率f\、f2之差比在光纖中產(chǎn)生的受激布里淵散射的增益頻帶寬度大，因此，這些激光可以將輸出脈沖光的峰值功率增大到各自的受激布里淵散射閾值PSBSl、PSBS2為止。
[0077]由此，如果將各激光的平均輸出功率(平均輸出功率用脈沖光的峰值功率和脈沖寬度和脈沖重復(fù)頻率的積來表示)設(shè)為PS1、PS2，則可以將光纖放大器6的輸出光的平均功率設(shè)為PS1+PS2，與采用單一光源(例如，僅CW激光光源I或CW激光光源2中的某一方)的情況相比，可以增大發(fā)送光功率。
[0078]由此，在PSl = PS2時(shí)，通過采用2個(gè)CW激光光源，可以使發(fā)送光的功率成為2倍。
[0079]如上所述，通過采用具有比受激布里淵散射的增益頻帶寬度大的頻率差的多個(gè)激光光源，可以比采用單一光源時(shí)增大發(fā)送光的功率，并且可以由后述的接收信號的累加來提聞SN比，因此，可以以聞靈敏度進(jìn)行聞精度的測量。
[0080]另外，通過采用多個(gè)激光光源，在光纖放大器6中輸入功率增加，因此可以提高能量的提取效率，減少激光放大時(shí)的ASE(Amplified Spontaneous Emission:放大的自發(fā)發(fā)射)分量的發(fā)生，因此具有光纖放大器6的效率改善效果和光檢測器10中的噪聲分量的降低效果。
[0081]在圖1的激光雷達(dá)裝置中，從收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)8向大氣中出射的激光受到的多普勒偏移fdl、fd2如下記的式⑴⑵所表示。
[0082]fdl = 2VX (fi+^/c (I)
[0083]fd2 = 2VX (f2+fM)/c (2)
[0084]其中，V是風(fēng)速(氣溶膠的移動(dòng)速度)，c是光速(這里，設(shè)為3X 108m/s)。
[0085]從式(I) (2)，頻率fdl和頻率fd2之差可以求出為fdl — fd2 = 2VX (f\ — f2)/c。
[0086]例如，將由CW激光光源I振蕩出的CW激光的波長λ設(shè)為1550nm、將由CW激光光源2振蕩出的CW激光的波長λ設(shè)為1549nm時(shí)，Cff激光的頻率f通過f = c/ λ求出，頻率和頻率f2之差為約125GHz。
[0087]這滿足比上述受激布里淵散射的增益頻帶寬度大的條件。另外，在將風(fēng)速V設(shè)為lm/s時(shí)，多普勒偏移fdl和fd2之差成為約8kHz。
[0088]作為接收光的散射光的頻譜寬度因測定范圍內(nèi)的風(fēng)速的偏差等而擴(kuò)大，因此，變得比激光光源的線寬度大，通常為IMHz左右。
[0089]與之相對，多普勒偏移fdl和fd2之差在上述的情況下成為約8kHz，與散射光的頻譜寬度相比足夠小，因此，由光檢測器10檢測的差拍信號成為fM+fdl和fM+fd2這兩個(gè)頻譜分量重合的信號。
[0090]但是，這些頻率分量相位不一致，因此可能相互增強(qiáng)或者削弱，在fdl、fd2的單一頻率分量中的強(qiáng)度為Sfdl、sfd2的情況下，將由信號處理裝置11測定的fdl和fd2的分量合成后
的信號強(qiáng)度成為
【權(quán)利要求】
1.一種激光雷達(dá)裝置，其特征在于，具備: 多個(gè)CW激光光源，振蕩出互相不同的波長的CW激光； 第I光合波器，使由所述多個(gè)CW激光光源振蕩出的CW激光混合； 光分支器，使由所述第I光合波器混合的CW激光分支； 光調(diào)制器，調(diào)制由所述光分支器分支了的一方的CW激光； 光纖放大器，放大由所述光調(diào)制器調(diào)制了的激光； 收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)，向目標(biāo)照射由所述光纖放大器放大了的激光，另一方面接收由所述目標(biāo)導(dǎo)致的所述激光的散射光； 第2光合波器，使由所述收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)接收到的散射光和由所述光分支器分支了的另一方的CW激光混合，輸出所述散射光和所述CW激光的混合光； 光檢測器，接受從所述第2光合波器輸出的混合光，檢測所述散射光和所述CW激光的差拍信號；以及 信息抽出器， 從由所述光檢測器檢測到的差拍信號抽出與所述目標(biāo)相關(guān)的信息， 裝置內(nèi)的光的傳播光路由光纖構(gòu)成。
2.一種激光雷達(dá)裝置，其特征在于，具備: 多個(gè)CW激光光源，振蕩出互相不同的波長的CW激光； 多個(gè)光分支器，使由所述CW激光光源振蕩出的CW激光分支； 多個(gè)光調(diào)制器，以互相不同的頻率調(diào)制由所述光分支器分支的一方的CW激光； 第I光合波器，混合由所述多個(gè)光調(diào)制器調(diào)制的激光； 第2光合波器，混合由所述多個(gè)光分支器分支的另一方的CW激光； 光纖放大器，放大由所述第I光合波器混合了的激光； 收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)，向目標(biāo)照射由所述光纖放大器放大了的激光，另一方面接收由所述目標(biāo)導(dǎo)致的所述激光的散射光； 第3光合波器，混合由所述收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)接收到的散射光和由所述第2光合波器混合了的CW激光，輸出所述散射光和所述CW激光的混合光； 光檢測器，接受從所述第3光合波器輸出的混合光，檢測由所述散射光和所述CW激光的差拍信號；以及 信息抽出器，從由所述光檢測器檢測到的差拍信號抽出與所述目標(biāo)相關(guān)的信息， 裝置內(nèi)的光的傳播光路由光纖構(gòu)成。
3.一種激光雷達(dá)裝置，其特征在于，具備: CW激光光源，振蕩出波長不同的多個(gè)CW激光； 光分支器，使由所述CW激光光源振蕩出的CW激光分支； 光調(diào)制器，調(diào)制由所述光分支器分支了的一方的CW激光； 光纖放大器，放大由所述光調(diào)制器調(diào)制了的激光； 收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)，向目標(biāo)照射由所述光纖放大器放大了的激光，另一方面接收由所述目標(biāo)導(dǎo)致的所述激光的散射光； 光合波器，混合由所述收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)接收到的散射光和所述光分支器分支了的另一方的CW激光，輸出所述散射光和所述CW激光的混合光； 光檢測器，接受從所述光合波器輸出的混合光，檢測所述散射光和所述CW激光的差拍信號；以及 信息抽出器，從所述光檢測器檢測到的差拍信號抽出與所述目標(biāo)相關(guān)的信息， 裝置內(nèi)的光的傳播光路由光纖構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達(dá)裝置，其特征在于，具備: 激光放大器，進(jìn)一步放大由光纖放大器放大了的激光； 收發(fā)光分離器，使由所述激光放大器放大了的激光通過收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)側(cè)，另一方面使由所述收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)接收到的散射光向第2光合波器傳播。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光雷達(dá)裝置，其特征在于，具備: 激光放大器，進(jìn)一步放大由光纖放大器放大了的激光； 收發(fā)光分離器，使由所述激光放大器放大了的激光通過收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)側(cè)，另一方面使由所述收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)接收到的散射光向第3光合波器傳播。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光雷達(dá)裝置，其特征在于，具備: 激光放大器，進(jìn)一步放大由光纖放大器放大了的激光； 收發(fā)光分離器，使由所述激光放大器放大了的激光通過收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)側(cè)，另一方面使由所述收發(fā)光學(xué)系統(tǒng)接收到的散射光向光合波器傳播。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光雷達(dá)裝置，其特征在于， 激光放大器是空間型的固體激光放大器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光雷達(dá)裝置，其特征在于， 激光放大器是具有平面波導(dǎo)型構(gòu)造的固體激光放大器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達(dá)裝置，其特征在于， 多個(gè)CW激光的波長差比在光纖中產(chǎn)生的受激布里淵散射的增益頻帶寬度大。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光雷達(dá)裝置，其特征在于， 多個(gè)CW激光的波長差大于等于100MHz。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達(dá)裝置，其特征在于， 所述激光雷達(dá)裝置具備控制器，該控制器按照由信息抽出器抽出的與目標(biāo)相關(guān)的信息，控制由CW激光光源振蕩出的CW激光的波長。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的激光雷達(dá)裝置，其特征在于， Cff激光光源由半導(dǎo)體激光器構(gòu)成。
【文檔編號】G01S17/42GK103946716SQ201280056335
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】崎村武司, 柳澤隆行, 龜山俊平, 安藤俊行, 平野嘉仁 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社