CN107037533A - 阵列式激光雷达分光装置及其分光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种阵列式光源分光装置及其分光方法，其包括：输入信号光的种子源、与该种子源连接的光纤放大器、以及与该光纤放大器连接的光分路器，所述光分路器设有N路光纤，N为自然数；其中，所述光分路器将所述种子源的信号光分成N路并进行输出。本发明种子源的信号光通过光分路器就变成了多路信号光输出再通过每天支路的放大器将功率放大就变成了多路信号光输出；1550纳米激光的重复频率可以达到兆赫兹，而且该激光具有较高的水吸收系数，当该波段激光辐射人眼时，对人眼的损伤阈值较高，因而该波段激光具有人眼安全特性；本发明光源可采用同步工作方式，在自动驾驶和3D扫描等领域具备广阔的应用前景。

Description

阵列式激光雷达分光装置及其分光方法
技术领域
本发明属于光传输技术领域，具体涉及一种阵列式光源分光装置及其分光方法。
背景技术
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。目前大部分激光雷达光源采用波长905nm的半导体激光器，但其频率低和人眼安全阈值低，扫描时光源采用非同步的工作方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用同步工作方式、输出多路信号光输出的阵列式光源分光装置及其分光方法。
本发明提供一种阵列式光源分光装置，其包括：输入信号光的种子源、与该种子源连接的光纤放大器、以及与该光纤放大器连接的光分路器，所述光分路器设有N路光纤，N为自然数；其中，所述光分路器将所述种子源的信号光分成N路并进行输出。
优选地，所述N路光纤分别为并列排列的第1路光纤、第2路光纤、第3路光纤、……、第N路光纤。
优选地，所述种子源采用波长为1550纳米的激光器。
优选地，所述光纤放大器内设有掺稀土元素。
本发明还提供一种阵列式光源分光装置的分光方法，包括如下步骤：
第一步：种子源发出信号光至光纤放大器；
第二步：光纤放大器获得种子源的信号光、并将种子源的信号光放大和功率增大；
第三步：光纤放大器将种子源的信号光输出至光分路器；
第四步：光分路器将种子源的信号光分成N路输出。
本发明还提供一种阵列式光源分光装置，其包括：输入信号光的种子源、与该种子源连接的光分路器、以及与该光分路器连接的N个光纤分路器，N为自然数；其中，所述N个光纤分路器将所述种子源的信号光分成N路并进行输出。
优选地，所述N个光分路器分别为并列排列的第1个光纤放大器、第2个光纤放大器、第3个光纤放大器、……、第N个光纤放大器。
优选地，所述种子源采用波长为1550纳米的激光器。
优选地，所述N个光纤放大器内均设有掺稀土元素。
本发明还提供一种阵列式光源分光装置的分光方法，包括如下步骤：
第一步：种子源发出信号光至光分路器；
第二步：光分路器获得种子源的信号光、并将种子源分成N路；
第三步：由光分路器分成的N路信号光依序进入第1个光纤放大器、第2个光纤放大器、第3个光纤放大器、……、第N个光纤放大器；
第四步：第1个光纤放大器、第2个光纤放大器、第3个光纤放大器、……、第N个光纤放大器均将种子源的信号光放大和功率增大、并分别输出种子源的信号光。
本发明种子源的信号光通过光分路器就变成了多路信号光输出再通过每天支路的放大器将功率放大就变成了多路信号光输出；1550纳米激光的重复频率可以达到兆赫兹，而且该激光具有较高的水吸收系数，当该波段激光辐射人眼时，对人眼的损伤阈值较高，因而该波段激光具有人眼安全特性；本发明光源可采用同步工作方式，在自动驾驶和3D扫描等领域具备广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明阵列式光源分光装置的第一实施例的结构示意图；
图2为本发明阵列式光源分光装置的第一实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示为本发明阵列式光源分光装置的第一实施例的结构示意图，本发明阵列式光源分光装置，本分光装置包括作为输入信号光的种子源10、与该种子源10连接的光纤放大器20、以及与该光纤放大器20连接的光分路器30，光分路器30设有N路光纤,N为自然数。
N路光纤分别为并列排列的第1路光纤、第2路光纤、第3路光纤、……、第N路光纤。
其中，种子源10采用波长为1550纳米的激光器。光纤放大器20内设有掺稀土元素，即：光纤放大器20内的掺稀土元素实现1550纳米信号光放大。光分路器30将信号光分成多路(1、2、3、……、N)进行输出，实现多路输出信号光同步工作的方式。
种子源10作为1550纳米激光，其重复频率可以达到兆赫兹，而且该激光具有较高的水吸收系数，当该波段激光辐射人眼时，对人眼的损伤阈值较高，因而该波段激光具有人眼安全特性。
阵列式激光雷达分光装置的分光方法，包括如下步骤：
第一步：种子源10发出波长1550纳米的信号光至光纤放大器20；
第二步：光纤放大器20获得种子源10的信号光、并将种子源10的信号光放大和功率增大；
第三步：光纤放大器20将种子源10的信号光输出至光分路器30；
第四步：光分路器30将种子源10的信号光分成N路输出。
本发明种子源10作为产生连续或脉冲信号光的光源，种子源10的输出端与光纤放大器20的输入端通过光纤熔接在一起，种子源10发出的信号光通过光纤放大器20后，获得增益放大，光功率增加，光纤放大器20的输出端与光分路器30的输入端通过光纤熔接，光分路器30设有N条支路，每条支路以光纤的形式作为输出。这样种子源10的信号光通过光纤放大器20将功率放大后再通过光分路器30就变成了多路信号光输出。
如图2所示为本发明阵列式光源分光装置的第二实施例的结构示意图，本发明阵列式光源分光装置，本分光装置包括作为输入信号光的种子源11、与该种子源11连接的光分路器21、以及与光分路器21连接的N个光纤分路器3N，N个光分路器3N分别为并列排列的第1个光纤放大器31、第2个光纤放大器32、第3个光纤放大器33、……、第N个光纤放大器3N。
种子源11作为1550纳米激光，其重复频率可以达到兆赫兹，而且该激光具有较高的水吸收系数，当该波段激光辐射人眼时，对人眼的损伤阈值较高，因而该波段激光具有人眼安全特性。
种子源11直接通过光分路器21将信号光分成多路，再通过多个掺稀土元素的光纤放大光路3N实现1550纳米信号光放大，得到多路信号同步工作。
阵列式激光雷达分光装置的分光方法，包括如下步骤：
第一步：种子源11发出波长1550纳米的信号光至光分路器21；
第二步：光分路器21获得种子源11的信号光、并将种子源11分成N路；
第三步：由光分路器21分成的N路信号光依序进入第1个光纤放大器31、第2个光纤放大器32、第3个光纤放大器33、……、第N个光纤放大器3N；
第四步：第1个光纤放大器31、第2个光纤放大器32、第3个光纤放大器33、……、第N个光纤放大器3N均将种子源11的信号光放大和功率增大、并分别输出种子源11的信号光。
种子源11作为产生连续或脉冲信号光的光源，种子源11的输出端与光分路器21的输入端通过光纤熔接在一起；光分路器21有N条支路，每条支路以光纤的形式作为输出，每条支路的信号光通过光纤放大器3N后，获得增益放大，光功率增加。
本发明种子源的信号光通过光分路器就变成了多路信号光输出再通过每天支路的放大器将功率放大就变成了多路信号光输出；1550纳米激光的重复频率可以达到兆赫兹，而且该激光具有较高的水吸收系数，当该波段激光辐射人眼时，对人眼的损伤阈值较高，因而该波段激光具有人眼安全特性；本发明光源可采用同步工作方式，在自动驾驶和3D扫描等领域具备广阔的应用前景。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列式光源分光装置，其特征在于，其包括：输入信号光的种子源、与该种子源连接的光纤放大器、以及与该光纤放大器连接的光分路器，所述光分路器设有N路光纤，N为自然数；其中，所述光分路器将所述种子源的信号光分成N路并进行输出。
2.根据权利要求1所述的阵列式光源分光装置，其特征在于：所述N路光纤分别为并列排列的第1路光纤、第2路光纤、第3路光纤、……、第N路光纤。
3.根据权利要求1或2所述的阵列式光源分光装置，其特征在于：所述种子源采用波长为1550纳米的激光器。
4.根据权利要求1或2所述的阵列式光源分光装置，其特征在于：所述光纤放大器内设有掺稀土元素。
5.根据权利要求1-4任一所述的阵列式光源分光装置的分光方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：种子源发出信号光至光纤放大器；
第二步：光纤放大器获得种子源的信号光、并将种子源的信号光放大和功率增大；
第三步：光纤放大器将种子源的信号光输出至光分路器；
第四步：光分路器将种子源的信号光分成N路输出。
6.一种阵列式光源分光装置，其特征在于，其包括：输入信号光的种子源、与该种子源连接的光分路器、以及与该光分路器连接的N个光纤分路器，N为自然数；其中，所述N个光纤分路器将所述种子源的信号光分成N路并进行输出。
7.根据权利要求1所述的阵列式光源分光装置，其特征在于：所述N个光分路器分别为并列排列的第1个光纤放大器、第2个光纤放大器、第3个光纤放大器、……、第N个光纤放大器。
8.根据权利要求6或7所述的阵列式光源分光装置，其特征在于：所述种子源采用波长为1550纳米的激光器。
9.根据权利要求6或7所述的阵列式光源分光装置，其特征在于：所述N个光纤放大器内均设有掺稀土元素。
10.根据权利要求6-9任一所述的阵列式光源分光装置的分光方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：种子源发出信号光至光分路器；
第二步：光分路器获得种子源的信号光、并将种子源分成N路；
第三步：由光分路器分成的N路信号光依序进入第1个光纤放大器、第2个光纤放大器、第3个光纤放大器、……、第N个光纤放大器；
第四步：第1个光纤放大器、第2个光纤放大器、第3个光纤放大器、……、第N个光纤放大器均将种子源的信号光放大和功率增大、并分别输出种子源的信号光。
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