[发明专利]一种用于相干激光雷达的激光器模块

说明书

本发明公开了一种用于相干激光雷达的激光器模块。本发明提供的用于相干激光雷达的激光器模块，只需要一个连续激光器作为种子光源和一个激光脉冲调制模块，就可以同时输出多路本振光和信号光，从而实现多光束、多角度的目标探测。采用本发明的方案，不仅增加了激光器整体结构的紧凑型，也降低了功耗和成本。多路信号光的输入光源均来自同一光源，从而有效保证输出激光各项参数测一致性。单种子源模块带来的是单一脉冲时序基准，而唯一的时序基准可以用来精确控制后续光路的出光延时，极大改善了激光雷达系统的收发和测量精度。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种用于相干激光雷达的激光器模块。

背景技术

现有用于激光雷达的窄线宽纳秒脉冲光纤激光器通常都是1X1模块，即一个种子源模块一个光学放大器模块。本发明的发明人经研究发现：由于单个光学放大器模块搭载到雷达发射器上所测量的范围有限，而多个1X1模块放置到一个测量系统中，不仅成本很高，而且由于各模块时序基准不一样，很难精确调制各光学放大器模块激光脉冲延迟，因此很难实现大范围、高精度测量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于相干激光雷达的激光器模块，包括：连续激光器、激光脉冲调制模块、第一分束器、第二分束器和第三分束器，其中：

连续激光器用于输出预定波长的连续的激光信号；

第一分束器用于将连续激光器输出的激光信号分为两路，一路作为本振光，输出到第二分束器，另一路作为信号光输出到激光脉冲调制模块；

所述第二分束器用于将第一分束器输出的本振光分为N路输出；其中，N为大于1的正整数；

所述激光脉冲调制模块用于将输入的连续的激光信号调制为脉冲光信号输出；

所述第三分束器用于将激光脉冲调制模块输入的脉冲光信号分为N路输出；其中，N为大于1的正整数。

进一步的，还包括N个光学放大器模块，其中，N为大于1的正整数；所述N个光学放大器模块与第三分束器输出的N路脉冲光信号一一对应设置，每个光学放大器模块用于放大对应的一路脉冲光信号；多个光学放大器模块输出的脉冲激光朝向指定的空间方向。

进一步的，每个光学放大器模块输出的激光性能参数相同，且各光学放大器模块输出的激光脉冲相对延时可调。

进一步的，所述各光学放大器模块输出的激光脉冲相对延时可调，包括：通过调节每个光学放大器模块中的光纤长度和电流开断时间，来实现每个光学放大器模块输出光脉冲的预定延时。

进一步的，所述连续激光器的发射波长为0.9微米~2.5微米；所述连续激光器输出的激光光谱线宽小于15kHz；所述激光脉冲调制模块输出的脉冲宽度为0.1纳秒-2000纳秒。

进一步的，每个所述光学放大器模块输出的激光光谱线宽小于10MHz，每个光学放大器模块输出的激光单脉冲能量为0.1微焦~2000微焦。

进一步的，所述连续激光器为光纤激光器；所述光学放大器模块为光纤器件；所述第一分束器、第二分束器和第三分束器均为光纤分束器；所述连续激光器、激光脉冲调制模块、光学放大器模块、第一分束器、第二分束器和第三分束器之间均采用光纤连接。

进一步的，激光脉冲调制模块为声光调制器、电光调制器或磁光调制器，所述声光调制器还用于将输入的激光信号产生预设的频移。

进一步的，所述第一分束器、第二分束器和第三分束器的分束比为预设的比例；所述第二分束器的分束比与第三分束器的分束比相同。

进一步的，还包括N个光纤环形器，其中，