[发明专利]基于调谐激光器的高速、大角度光束扫描方法及装置

摘要

本发明涉及光束角度精密控制领域，提出了一种基于调谐激光器的高速、高精度、大角度光束扫描方法及装置。本发明摒弃了传统光束扫描采用的机械式光束偏转方式，克服了光学相控阵式光束偏转的不足；采用调谐激光器和一种色散分光装置，使得光束在大角度范围内、高扫描速度(10MHz以上)的情况下实现精确扫描。该扫描方法及其装置在大角度光束扫描的情况下，能保持较高的出射光束质量，其发散角可以控制在2mrad以下。本发明具有高扫描速度、大扫描角度、高角度控制精度以及高光束质量等特点，在激光雷达、空间激光通信等诸多领域有广阔的应用前景。

主权项

1.一种基于调谐激光器的高速、大角度光束扫描方法，包括如下步骤：步骤一：选取一个可高速调谐、大范围调谐的调谐激光器；步骤二：使光束经过强度调制器调制产生高速光脉冲，并通过控制强度调制器的驱动信号，改善调谐激光器的调谐效果，提高调谐激光器输出波长的边模抑制比；步骤三：将高速光脉冲通过光放大器和光准直器，光放大器与所述强度调制器相结合实现对输出光功率的大范围实时调节，产生高功率高质量的高速光脉冲；步骤四：所述高速光脉冲经准直之后，经过色散分光装置使得波长与角度相关联；于是，通过改变调谐激光器的输出波长使得到的光束获得不同的偏转角度；所述调谐激光器的波长调谐范围决定扫描角度的范围，波长控制精度决定偏转角度的精度，输出波长调谐速度决定光束扫描的速度；步骤五：使光束经过发射天线进行发射角度放大、光束整形处理，获得高质量的光束发射出去，这样能够在大角度范围内精确控制光束的扫描角度；步骤六：通过光接收单元对回波信号进行采集与处理；步骤七：主控单元对光接收单元采集的信号进行分析和处理，获取被扫描物体的相应特征量。