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一种FMCW激光雷达测距装置和测距方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


一种FMCW激光雷达测距装置和测距方法

技术领域

本发明属于光学探测技术领域,更具体地,涉及一种FMCW激光雷达测距装置和测距方法。

背景技术

调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,简写为FMCW)激光雷达技术是一种基于连续波激光的测距方法,与传统的脉冲激光雷达相比,FMCW激光雷达具有更高的测距精度和较强的抗干扰能力。

FMCW激光雷达的工作原理是通过调制激光器的频率来实现测距,它发送连续的激光波,频率以一定的线性变化率(通常称为斜率)进行调制,当激光波与目标物相互作用时,部分激光波被目标物散射回来,并经过光路返回到接收器,接收器接收到的回波信号经过光电转换后,通过频率分析可以得到目标物的距离信息。因此,FMCW激光雷达在自动驾驶、工业测绘、环境监测等领域具有广泛的应用前景,它能够提供高精度的距离测量,为智能系统提供准确的环境感知能力,进而实现更安全、高效的工作和生活环境。

传统的FMCW激光雷达使用1个激光光源及1个光电探测器,对一个通道的距离进行测量,如果想实现多个通道距离测量,则需要多个激光光源及多个平衡探测器,会相应的增加开发成本,并且还会增大装置的体积。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是:如何利用一个信号发射模块实现对多个通道的距离进行测量。

本发明是通过如下技术方案达到上述目的:

第一方面,提供了一种FMCW激光雷达测距装置,包括:信号发生模块、保偏耦合器、第一光分路器、测距模块以及N个环形器,其中,N不小于2且N为整数;

所述信号发生模块与所述保偏耦合器连接,所述保偏耦合器分别与所述第一光分路器和所述测距模块连接,所述第一光分路器分别与所述N个环形器连接,N个环形器分别与所述测距模块连接;

所述信号发生模块用于产生第一光信号并将所述第一光信号发送给所述保偏耦合器,所述保偏耦合器用于将所述第一光信号分为第二光信号和第三光信号,所述第一光分路器用于将所述第三光信号分为N个探测信号;

每个环形器用于分别接收探测信号,将所述探测信号发射至目标物,并接收所述目标物针对于所述探测信号的反射光;

所述测距模块用于接收所述第二光信号和N个反射光,并根据所述第二光信号和各个反射光得到相应目标物的距离。

优选的,所述N个环形器包括第一环形器和第二环形器,所述第一环形器和第二环形器分别与所述第一光分路器连接,且所述第一环形器和第二环形器分别与所述测距模块连接;

所述第一光分路器用于将所述第三光信号分为第一探测信号和第二探测信号;

所述第一环形器用于将所述第一探测信号发射至第一目标物,得到第一反射光,所述第二环形器用于将所述第二探测信号发射至第二目标物,得到第二反射光;

所述测距模块用于接收所述第二光信号、第一反射光和第二反射光,并根据所述第二光信号和第一反射光得到所述第一目标物的距离,根据所述第二光信号和第二反射光得到所述第二目标物的距离。

优选的,所述装置还包括第一光放大器和第二光放大器,所述第一光放大器的信号接收端与所述第一光分路器连接,所述第一光放大器的信号输出端与所述第一环形器连接;

所述第二光放大器的信号接收端与所述第一光分路器连接,所述第二光放大器的信号输出端与所述第二环形器连接;

所述第一光放大器用于接收所述第一探测信号,将所述第一探测信号进行放大,并发送给所述第一环形器;

所述第二光放大器用于接收所述第二探测信号,将所述第二探测信号进行放大,并发送给所述第二环形器。

优选的,所述第一环形器包括第一端口,所述第一端口与所述第一光放大器的信号输出端连接;

所述第一端口用于接收经所述第一光放大器放大后的所述第一探测信号;

所述第二环形器包括第二端口,所述第二端口与所述第二光放大器的信号输出端连接;

所述第二端口用于接收经所述第二光放大器放大后的所述第二探测信号。

优选的,所述装置还包括光纤阵列,所述第一环形器还包括第三端口,所述光纤阵列的一端与所述第三端口连接;

所述第三端口用于将所述第一探测信号发送给所述光纤阵列,所述第三端口还用于接收所述第一反射光;

所述第二环形器还包括第四端口,所述光纤阵列的一端与所述第四端口连接;

所述第四端口用于将所述第二探测信号发送给所述光纤阵列,所述第四端口还用于接收所述第二反射光;

所述光纤阵列用于将所述第一探测信号发射至所述第一目标物,将所述第二探测信号发射至所述第二目标物。

优选的,在所述光纤阵列与所述第一目标物和第二目标物之间设有准直镜;

所述第一探测信号经过所述准直镜准直后得到第一平行光束;

所述第一平行光束照射至所述第一目标物,所述第一平行光束经所述第一目标物反射后得到所述第一反射光;

所述第二探测信号经过所述准直镜准直后得到第二平行光束;

所述第二平行光束照射至所述第二目标物,所述第二平行光束经所述第二目标物反射后得到所述第二反射光。

优选的,所述第一反射光通过所述准直镜和所述光纤阵列,反射回所述第三端口;

所述第二反射光通过所述准直镜和所述光纤阵列,反射回所述第四端口。

优选的,所述装置还包括第二光分路器,所述第一环形器还包括第五端口,所述第二环形器还包括第六端口,所述第五端口和所述第六端口分别与所述第二光分路器的一端连接,所述第二光分路器的另一端与所述测距模块连接;

所述第五端口用于将所述第一反射光发射至所述第二光分路器,所述第六端口用于将所述第二反射光发射至所述第二光分路器;

所述第六端口与所述第二光分路器之间设有延时光纤,所述延时光纤用于延长所述第二反射光到达所述第二光分路器的时间。

优选的,所述测距模块包括集成相干接收器和示波器,所述集成相干接收器分别与所述保偏耦合器和所述第二光分路器的另一端连接,所述示波器与所述集成相干接收器连接;

所述集成相干接收器用于接收所述第二光信号、第一反射光和第二反射光,并根据所述第二光信号和第一反射光产生第一拍频信号,根据所述第二光信号和第二反射光产生第二拍频信号;

所述示波器用于分别将所述第一拍频信号和第二拍频信号作傅里叶变换以提取其中的频谱信息。

第二方面,提供了一种测距方法,包括:

所述信号发生模块产生第一光信号并将所述第一光信号发送给所述保偏耦合器,所述保偏耦合器将所述第一光信号分为第二光信号和第三光信号,所述第一光分路器将所述第三光信号分为N个探测信号;

每个环形器分别接收探测信号,将所述探测信号发射至目标物,并接收所述目标物针对于所述探测信号的反射光;

所述测距模块接收所述第二光信号和N个反射光,并根据所述第二光信号和各个反射光得到相应目标物的距离。

本发明的有益效果是:

本发明通过信号发生模块发出第一光信号,保偏耦合器将第一光信号分为第二光信号和第三光信号,第一光分路器将所述第三光信号分为N个探测信号,通过N个环形器将这N个探测信号发送给N个目标物,这N个环形器还接收目标物上反射回的N个反射光,并将这N个反射光发送给测距模块,在测距模块中通过第二光信号分别和N个反射光的频率进行计算,以得到N个目标物的距离,实现了利用一个信号发生模块测量N个目标物的距离,实现了多通道距离测量的同时也减小了装置的尺寸;同时,利用环形器实现了对反射光的接收与发射,无需引入过多的透镜,也减小了装置的尺寸大小。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:

图1是本发明实施例提供的一种FMCW激光雷达测距装置的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的一种FMCW激光雷达测距装置的信号发生模块的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的一种FMCW激光雷达测距装置的具体的结构示意图;

图4是本发明实施例提供的一种FMCW激光雷达测距装置的环形器的结构示意图;

图5是本发明实施例提供的一种FMCW激光雷达测距装置的不同测距通道的频谱示意图;

图6是本发明实施例提供的一种FMCW激光雷达测距装置的测距模块的结构示意图;

图7是本发明实施例提供的一种FMCW激光雷达测距装置的更具体的结构示意图;

图8是本发明实施例提供的一种FMCW激光雷达测距方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本发明。

还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例1

在FMCW激光雷达测距技术中,如何利用一个信号发生模块对多个通道进行距离测量是该技术重点需解决的问题。

为了解决上述问题,如图1所示,在本实施例中提出了一种FMCW激光雷达测距装置,包括:信号发生模块、保偏耦合器、第一光分路器、测距模块以及N个环形器,其中,N不小于2且N为整数;所述信号发生模块与所述保偏耦合器连接,所述保偏耦合器分别与所述第一光分路器和所述测距模块连接,所述第一光分路器分别与所述N个环形器连接,N个环形器分别与所述测距模块连接。

所述信号发生模块用于产生第一光信号并将所述第一光信号发送给所述保偏耦合器,所述保偏耦合器用于将所述第一光信号分为第二光信号和第三光信号,所述第一光分路器用于将所述第三光信号分为N个探测信号;每个环形器用于分别接收探测信号,将所述探测信号发射至目标物,并接收所述目标物针对于所述探测信号的反射光;所述测距模块用于接收所述第二光信号和N个反射光,并根据所述第二光信号和各个反射光得到相应目标物的距离。

其中,为了便于说明,在本实施例中只引用了两个环形器,由于所述第一光分路器可以将所述第三光信号分为N个,所以在实际使用中,环形器的数量并不限于两个,可以根据实际需要调整所述第一光分路器的分光数量,并根据分光数量相应的设置环形器的数量,以实现对多个通道的距离测量,具体方案如下:

其中,在一个优选的实施例中,所述N个环形器包括第一环形器和第二环形器,所述第一环形器和第二环形器分别与所述第一光分路器连接,且所述第一环形器和第二环形器分别与所述测距模块连接;所述第一光分路器用于将所述第三光信号分为第一探测信号和第二探测信号;所述第一环形器用于将所述第一探测信号发射至第一目标物,得到第一反射光,所述第二环形器用于将所述第二探测信号发射至第二目标物,得到第二反射光;所述测距模块用于接收所述第二光信号、第一反射光和第二反射光,并根据所述第二光信号和第一反射光得到所述第一目标物的距离,根据所述第二光信号和第二反射光得到所述第二目标物的距离。

在一个实施例中,所述保偏耦合器可以为50%保偏耦合器,用于将入射的所述第一光信号按照其偏振状态分成两个相等的输出光束,即所述第二光信号和第三光信号,所述保偏耦合器的作用类似于一个分光镜,但是它不仅能够分离光束,还能够根据光束的偏振状态进行分离,所述保偏耦合器的工作原理是基于光的偏振特性和反射、透射的原理,通常由一个具有特殊光学结构的非均匀介质构成,使得入射光束在通过时会发生偏振分离,其具体结构在本实施例中就不作过多说明。

所述信号发生模块和所述保偏耦合器之间通过光纤连接,所述信号发生模块发射出第一光信号给所述保偏耦合器,所述保偏耦合器将所述第一光信号分为所述第二光信号和所述第三光信号,同时,所述保偏耦合器将所述第二光信号发送给所述测距模块作为本振光;所述第一反射光和第二反射光作为信号光;所述测距模块分别根据所述信号光与所述本振光的频率来分别计算出所述目标物的距离。

其中,所涉及的根据所述信号光与所述本振光的频率来分别计算出所述目标物的距离的方法属于现有技术,在本实施例中不作过多说明。

本发明通过信号发生模块发出第一光信号,保偏耦合器将第一光信号分为第二光信号和第三光信号,第一光分路器将所述第三光信号分为N个探测信号,通过N个环形器将这N个探测信号发送给N个目标物,这N个环形器还接收目标物上反射回的N个反射光,并将这N个反射光发送给测距模块,在测距模块中通过第二光信号分别和N个反射光的频率进行计算,以得到N个目标物的距离,实现了利用一个信号发生模块测量N个目标物的距离,实现了多通道距离测量的同时也减小了装置的尺寸;同时,利用环形器实现了对反射光的接收与发射,无需引入过多的透镜,也减小了装置的尺寸大小。

为了能够得到调频信号,并根据调频信号得到光信号输出,在优选的实施例中,如图2所示,所述信号发生模块包括信号发生器和分布式反馈激光器,所述分布式反馈激光器的信号接收端与所述信号发生器连接,所述分布式反馈激光器的信号输出端与所述保偏耦合器连接;所述信号发生器用于产生调频信号,所述分布式反馈激光器用于接收所述调频信号,并输出第一光信号至所述保偏耦合器。

其中,所述分布式反馈激光器是在激光腔内嵌入了一个分布式反馈结构,通常是一个周期性变化的折射率或布拉格光栅,这个结构的存在使得分布式反馈激光器能够产生单一频率和窄带宽的激光输出,与传统的法布里-珀罗(Fabry-Perot,简写为FP)激光器相比,所述分布式反馈激光器具有更窄的光谱线宽和更稳定的输出频率,可以通过调节所述信号发生器的输出频率和幅度,以控制所述分布式反馈激光器输出的光频率和功率,实现对光信号的调制和控制,得到所需求的第一光信号。

为了得到更加稳定的反射光,方便计算与收集,如图3所示,所述装置还包括第一光放大器和第二光放大器,所述第一光放大器的信号接收端与所述第一光分路器连接,所述第一光放大器的信号输出端与所述第一环形器连接;所述第二光放大器的信号接收端与所述第一光分路器连接,所述第二光放大器的信号输出端与所述第二环形器连接;所述第一光放大器用于接收所述第一探测信号,将所述第一探测信号进行放大,并发送给所述第一环形器;所述第二光放大器用于接收所述第二探测信号,将所述第二探测信号进行放大,并发送给所述第二环形器。

其中,所述第一光分路器可以将所述第三光信号分为N个探测信号,在本实施例中只将所述第三光信号分为2个探测信号,即第一探测信号和第二探测信号。

所述第一光放大器和第二光放大器是一种用于放大光信号的器件,它能够增加光信号的功率而不需要将光信号转换为电信号进行放大,光放大器的工作原理是通过注入能级转移或受激辐射等机制来实现光信号的放大,最常见的光放大器包括光纤放大器和半导体光放大器。

光纤放大器是利用光纤中的掺杂物(如铒、镱等)来实现光信号的放大,通过在光纤中注入特定的掺杂物,当光信号经过光纤时,与掺杂物相互作用,使得光信号的能量得到放大,光纤放大器具有高增益、宽带宽和低噪声等特点,广泛应用于光通信系统中的光纤传输和信号放大。

半导体光放大器是基于半导体材料(如InGaAsP、InP等)制造的器件,常见的有半导体光放大器和半导体光放大器阵列,半导体光放大器通过注入电流或光注入等方式实现光信号的放大,具有快速响应、高增益和紧凑的特点,常用于光通信系统中的信号放大和调制等应用。

在本实施例中对所述第一光放大器和第二光放大器的具体种类不作具体限定,仅需实现对所述第一探测信号和第二探测信号放大即可。

接下来将对所述第一环形器和第二环形器的结构进行简单说明,在优选的实施例中,如图4所示,所述第一环形器包括第一端口,所述第一端口与所述第一光放大器的信号输出端连接;所述第一端口用于接收经所述第一光放大器放大后的所述第一探测信号;所述第二环形器包括第二端口,所述第二端口与所述第二光放大器的信号输出端连接;所述第二端口用于接收经所述第二光放大器放大后的所述第二探测信号。

其中,第一环形器和第二环形器(以下统称为环形器)的功能结构一致,所述环形器是一种基于光波在环形波导中传播的光学器件,在本实施例中选择的环形器包括三个端口,由一个环形的光波导构成,常用于光学通信和光学传感等领域,所述环形器利用光波在环形波导中的干涉效应来实现光的滤波、调制和增强等功能,当光波在环形波导中传播时,会在环形器内部形成共振模式,只有与共振频率匹配的光波才能在环形器中保持共振,其他频率的光波则会被滤除或衰减,通过调节环形器的几何尺寸和材料参数,可以实现对特定频率的光波进行选择性的增强或滤波,环形器还可以通过改变环形波导中的折射率或通过外部的电或热控制来实现光波的调制和干涉效应的调节。所述环形器其他端口的功能将在下文中进行说明。

在优选的实施例中,参阅图3和图4,所述装置还包括光纤阵列,所述第一环形器还包括第三端口,所述光纤阵列的一端与所述第三端口连接;所述第三端口用于将所述第一探测信号发送给所述光纤阵列,所述第三端口还用于接收所述第一反射光;所述第二环形器还包括第四端口,所述光纤阵列的一端与所述第四端口连接;所述第四端口用于将所述第二探测信号发送给所述光纤阵列,所述第四端口还用于接收所述第二反射光;所述光纤阵列用于将所述第一探测信号发射至所述第一目标物,将所述第二探测信号发射至所述第二目标物。

其中,所述光纤阵列(Fiber Array,简写为FA)是利用V型槽基片,把多束光纤带按照规定间隔安装在基片上所构成的阵列,使用端面斜8°FA,并在端面镀增透膜,可减小反射,其中光纤带的数量可根据需要来进行设计。

在优选的实施例中,参阅图3,在所述光纤阵列与所述第一目标物和第二目标物之间设有准直镜;所述第一探测信号经过所述准直镜准直后得到第一平行光束;所述第一平行光束照射至所述第一目标物,所述第一平行光束经所述第一目标物反射后得到所述第一反射光;所述第二探测信号经过所述准直镜准直后得到第二平行光束;所述第二平行光束照射至所述第二目标物,所述第二平行光束经所述第二目标物反射后得到所述第二反射光。

其中,所述准直镜是一种光学元件,选用的准直镜的焦距f=60mm,用于将光束转换为平行光束或近乎平行的光束,使用的是镜面反射来实现光束的准直,所述准直镜通常由一个平面镜或曲面镜组成,镜面经过精确设计和抛光,以实现所需的准直效果;当光束通过准直镜时,镜面将光束的发散角度控制在一个较小的范围内,使光束变得几乎平行,值得注意的是,对所述第一平行光束和第二平行光束进行准直时,所述准直镜和所述光纤阵列根据需求进行设计即可,在本实施例中不作过多限定。

根据以上所述的第一环形器和第二环形器的具体功能与结构,所述第一反射光通过所述准直镜和所述光纤阵列,反射回所述第三端口;所述第二反射光通过所述准直镜和所述光纤阵列,反射回所述第四端口。

其中,所述光纤阵列有个特点,就是只有发射出去的光原路返回的才会被接受到。也就是说所述光纤阵列每个通道发出去的光原路返回到那个通道才会被接收到。

在优选的实施例中,参照图3和图4,所述装置还包括第二光分路器,所述第一环形器还包括第五端口,所述第二环形器还包括第六端口,所述第五端口和所述第六端口分别与所述第二光分路器的一端连接,所述第二光分路器的另一端与所述测距模块连接;所述第五端口用于将所述第一反射光发射至所述第二光分路器,所述第六端口用于将所述第二反射光发射至所述第二光分路器;所述第六端口与所述第二光分路器之间设有延时光纤,所述延时光纤用于延长所述第二反射光到达所述第二光分路器的时间。

其中,所述延时光纤可以实现所述第一反射光和第二反射光的时间分离,所述延时光纤是一种具有可调节传播延迟的光纤,通过改变光信号在光纤中传播的时间,可以将多个输入光束在时间上分离。

通过调节延时光纤的长度,可以控制每个输入光束的延迟时间,使它们在输出端的光束中出现在不同的时刻,在合并输出时,可以利用所述光分路器将经过所述延时光纤的各个光束合并成一个输出光束,输出光束中的各个光束会按照它们的延迟时间顺序出现,通过探测输出光束中特定延迟时间的光束,就可以区分各个输入光束。经过合理的设计延时光纤的长度,将拍频信号设计在1G~2G之间,如图5所示,计算距离时减去延时光纤的长度即为该通道实际目标物的距离,以此类推,使用一个信号发射模块即可实现多个通道距离测量。

为了能够对所述第二光信号分别与所述第一反射光和第二反射光进行分析,得到相应的距离信息,在优选的实施例中,如图6和图7所示,所述测距模块包括集成相干接收器和示波器,所述集成相干接收器分别与所述保偏耦合器和所述第二光分路器的另一端连接,所述示波器与所述集成相干接收器连接;所述集成相干接收器用于接收所述第二光信号、第一反射光和第二反射光,并根据所述第二光信号和第一反射光产生第一拍频信号,根据所述第二光信号和第二反射光产生第二拍频信号;所述示波器用于分别将所述第一拍频信号和第二拍频信号作傅里叶变换以提取其中的频谱信息。

其中,所述集成相干接收器是一种特殊的光接收器,它能够提供相干检测和干涉效应,用于测量光信号的相位差和干涉特性,集成相干接收器与保偏耦合器和第二光分路器的另一端相连,用于接收第二光信号、第一反射光和第二反射光,并分别产生相应的拍频信号,拍频信号是由所述第二光信号分别与第一反射光和第二反射光之间的相位差引起的频率差异,可以用于测量光信号的时间延迟或距离。

所述示波器是一种用于测量和显示电信号或光信号的仪器,在测距模块中,示波器与集成相干接收器相连,用于对所述第一拍频信号和第二拍频信号分别进行傅里叶变换,从中提取频谱信息,傅里叶变换可以将信号从时域转换为频域,将拍频信号转换为频谱信息,以便进一步分析和处理。

通过所述集成相干接收器和示波器的组合,可以通过分析拍频信号的频谱信息来推断目标物的距离,以提供高精度和高分辨率的距离测量能力,其中所涉及到对所述第二光信号分别与第一反射光和第二反射光的分析与处理均属于现有技术,在本实施例中不作过多说明。

在一个优选的实施例中,通过将本实施例中的分布式反馈激光器、集成相干接收器和光放大器集成为芯片,将信号发生器和示波器集成为电路板以使本实施例所设计的结构更加简单。

实施例2

在实施例1中提出了一种FMCW激光雷达测距装置,在本实施例中就进一步说明所述装置的测距方法,如图8所示,包括:

步骤101:所述信号发生模块产生第一光信号并将所述第一光信号发送给所述保偏耦合器,所述保偏耦合器将所述第一光信号分为第二光信号和第三光信号,所述第一光分路器将所述第三光信号分为N个探测信号。

在一个优选的实施例中,取N的值为2,其中,控制所述信号发生模块发出第一光信号,所述保偏耦合器将所述第一光信号按照其偏振状态分成两个相等的输出光束,即第二光信号和第三光信号,所述第二光信号和第三光信号的频率、强度和偏振状态等均一致;所述第一光分路器将所述第三光信号分为第一探测信号和第二探测信号作为两个通道的初始信号光。

步骤102:每个环形器分别接收探测信号,将所述探测信号发射至目标物,并接收所述目标物针对于所述探测信号的反射光。

其中,所述第一探测信号进入所述第一环形器之前,先通过所述第一光放大器进行放大,然后进入所述第一端口,所述环形器的第一端口接收到所述第一探测信号后,通过所述第三端口将其依次发射给所述光纤阵列和准直镜,然后所述第一探测信号照射至第一目标物,所述第一目标物将所述第一探测信号反射得到第一反射光并反射回所述第三端口。

同理,所述第二探测信号进入所述第二环形器之前,先通过所述第二光放大器进行放大,然后进入所述第二端口,所述环形器的第二端口接收到所述第一探测信号后,通过所述第四端口将其依次发射给所述光纤阵列和准直镜,然后所述第二探测信号照射至第二目标物,所述第二目标物将所述第二探测信号反射得到第二反射光并反射回所述第四端口。

步骤103:所述测距模块接收所述第二光信号和N个反射光,并根据所述第二光信号和各个反射光得到相应目标物的距离。

其中,所述测距模块中的集成相干接收器会接收到所述第二光信号、第一反射光和第二反射光,所述集成相干接收器用于分别对所述第二光信号和第一反射光、所述第二光信号和第二反射光进行相干检测和干涉效应,测量两光信号的相位差和干涉特性,产生拍频信号,所述示波器接收所述拍频信号,并对所述拍频信号进行傅里叶变换,从中提取频谱信息,通过分析拍频信号的频谱信息来分别得到目标物的距离,此技术为现有技术,在本实施例中不作过多说明。

为了方便说明,只举例说明了对两个通道进行距离的测量,即N的值取2,根据实施例1还可以实现对多个通道进行距离的测量,所述测距装置的具体结构组成还请参阅实施例1,在本实施例中不再赘述。

本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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