CN109891263B - 激光雷达装置 - Google Patents

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Abstract

在现有的激光雷达装置中，存在很难根据测定数据确认视线方向这样的课题。本发明的激光雷达装置具有：波长可变光源，其输出多个波长的光；光分支耦合器，其将波长可变光源输出的光分支成本地光和发送光；光相位调制器，其针对发送光或本地光，进行移动量根据波长可变光源输出的光的波长而不同的波长判别用频移；波长分离器，其根据发送光的波长切换要输出的光路；光天线，其视线方向根据发送光的波长而决定，向空间放射波长分离器输出的发送光，接收发送光在空间内的后向散射光作为接收光；光外差接收机，其被输入本地光和接收光，进行外差检波；以及信号处理器，其对光外差接收机的输出信号进行频率分析。

Description

激光雷达装置
技术领域
本发明涉及激光雷达装置。
背景技术
在以下的专利文献WO2015/087842中公开有如下方法：在光纤型的风计测激光雷达中，按照每个波长对波长不同的激光进行分离，从而切换视线方向。在本方法中，取各视线方向测定数据与视线方向切换信号的同步，取得风向风速数据。
现有技术文献
专利文献
WO2015/087842
发明内容
发明要解决的课题
但是，不存在在切换视线方向时产生通信错误的情况下或在同步检测中产生错误的情况下确认视线方向的技术，存在很难根据测定数据确认视线方向这样的课题。
本发明正是为了解决上述问题而完成的，在激光雷达装置的发送脉冲光中，对各个视线方向附加不同的频移而进行贴标签，由此能够进行测定数据和视线方向的关联，其目的在于提高风计测激光雷达的可靠性。
用于解决课题的手段
本发明的激光雷达装置具有：波长可变光源，其输出多个波长的光；光分支耦合器，其将波长可变光源输出的光分支成本地光和发送光；光相位调制器，其针对发送光或本地光，进行移动量根据波长可变光源输出的光的波长而不同的波长判别用频移；波长分离器，其根据发送光的波长切换要输出的光路；光天线，其视线方向根据发送光的波长而决定，向空间放射波长分离器输出的发送光，接收发送光在空间内的后向散射光作为接收光；光外差接收机，其被输入本地光和接收光，进行外差检波；以及信号处理器，其对光外差接收机的输出信号进行频率分析。
发明效果
根据本发明，具有能够根据测定数据确认视线方向这样的效果。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的激光雷达装置的一个结构例的结构图。
图2是示出本发明的实施方式1的调制信号的图像的图。
图3是示出本发明的实施方式1的发送光的波长与零差调制信号频率的关系的图。
图4是示出本发明的实施方式1的存储器中存储的信号的图像的图。
图5是示出本发明的实施方式1的功率谱的图像图。
图6是示出本发明的实施方式2的激光雷达装置的一个结构例的结构图。
图7是示出本发明的实施方式2的发送光的波长与零差调制信号频率的关系的图。
图8是示出本发明的实施方式2的存储器中存储的信号的图像的图。
图9是示出本发明的实施方式3的激光雷达装置的一个结构例的结构图。
图10是示出本发明的实施方式3的激光雷达装置的一个结构例的结构图。
图11是本发明的实施方式3的实施了基于波长切换的视线方向切换时的信号图像图。
具体实施方式
实施方式1
图1是示出本发明的实施方式1的激光雷达装置的一个结构例的结构图。在图1中，实线的箭头示出光信号的传输路径，虚线的箭头示出电信号的传输路径。
本激光雷达装置具有波长选择器1、波长可变光源2、光分支耦合器4、光相位调制器5、时分锯齿波生成电路8、脉冲生成电路9、半导体光放大器10、光放大器11、偏振保持光循环器12、波长分离器13、第1光天线14a、第2光天线14b、第N光天线14n、光合波耦合器15、光外差接收机16、AD转换器(ADC：Analog to Digital Converter模拟数字转换器)17、存储器18和信号处理器19。
波长选择器1是对波长可变光源2输出表示输出波长的波长选择信号的波长选择器。波长选择器1与波长可变光源2连接，对波长可变光源2输出的光的波长进行控制。例如，在波长选择器1中使用PC(Personal Computer：个人计算机)、微机(微计算机)、开关等。从PC对波长可变光源2进行命令控制，对波长可变光源的输出波长进行控制。此外，在对波长进行切换的情况下，波长选择器1也可以对波长可变光源2的温度或注入电流等动作点进行控制，由此对波长可变光源2的输出波长进行切换。
波长可变光源2是输出根据波长选择器1的波长选择信号选择出的波长的光的波长可变光源。波长可变光源2具有第1基准光源2a、第2基准光源2b、第N基准光源2N和波长复用耦合器3。第1基准光源2a、第2基准光源2b和第N基准光源2N分别是输出作为载波的单一波长的光的光源。波长选择器1从第1基准光源～第N基准光源中选择一个基准光源，选择出的基准光源产生光。波长复用耦合器3是对各基准光源的光路进行合波的耦合器。波长复用耦合器3将合波后的光输出到光分支耦合器4。
光分支耦合器4是将输出光路分离成本地光路和发送光路的耦合器。光分支耦合器4将波长可变光源2输出的光分离成本地光和发送光，将本地光输出到光合波耦合器15，将发送光输出到光相位调制器5。
光相位调制器5是根据时分锯齿波生成电路8输出的锯齿波信号对发送光的相位进行调制并移动发送光的频率的光相位调制器。例如，在光相位调制器5中使用LN(LiNbO3)相位调制器、半导体光调制器、硅调制器等。
时分锯齿波生成电路8是生成对发送光的频移进行控制的锯齿波信号的电路。时分锯齿波生成电路8具有第1锯齿波生成电路6a、第2锯齿波生成电路6b和加法电路7。第1锯齿波生成电路6a和第2锯齿波生成电路6b分别是在不同时间分别生成周期不同的锯齿波信号并将其输出到加法电路7的锯齿波生成电路。加法电路7是对第1锯齿波生成电路6a和第2锯齿波生成电路6b的锯齿波信号相加的加法电路。加法电路7对时间上分离的2种锯齿波信号进行合成，作为一个锯齿波信号进行输出。
脉冲生成电路9是输出半导体光放大器10对发送光进行脉冲化时的控制信号的脉冲生成电路。控制信号是脉冲信号，通过该脉冲信号对发送光的脉冲周期进行控制。
半导体光放大器10是对调制后的发送光进行放大并且根据脉冲生成电路9输出的脉冲信号对发送光进行脉冲化的半导体光放大器。例如，在半导体光放大器中使用InP/InGaAsP的半导体光放大器等。
光放大器11是对脉冲化的发送光进行放大并将其输出到偏振保持光循环器12的放大器。
偏振保持光循环器12是对发送光路和接收光路进行分离的循环器。偏振保持光循环器12将光放大器11输出的发送光输出到波长分离器13，将由光天线接收到的接收光输出到光合波耦合器15。
波长分离器13是根据波长对光路进行分离且向与各个光路连接的光天线输出发送光的波长分离器。此外，波长分离器13对由光天线接收到的接收光进行合成，将其输出到偏振保持光循环器12。例如，在波长分离器13中使用DWDM(Dense Wavelength DivisionMultiplexing：密集波分复用)滤波器、FBG(Fiber Bragg Grating：光纤布拉格光栅)滤波器、AWG(Arrayed-Waveguide Grating：阵列波导光栅)滤波器等。
第1光天线14a、第2光天线14b和第N光天线14n是发送发送光并且接收由气溶胶散射的发送光作为接收光的光天线。这里，根据发送光的波长，各光天线的视线方向不同。
光合波耦合器15是对光分支耦合器4输出的本地光和偏振保持光循环器12输出的接收光进行合波的耦合器。
光外差接收机16是接收光合波耦合器15合波后的合波光并进行外差检波的接收机。
AD转换器17是将光外差接收机16进行外差检波后的模拟信号转换成数字信号的模拟数字转换器。AD转换器17按照与发送光的脉冲宽度对应的每个接收门宽度(时间门宽度)对转换成数字的接收信号进行分割，并将其输出到存储器18。
存储器18按照每个时间门宽度存储信号。
信号处理器19是对存储器18中存储的每个接收门的接收信号进行高速傅里叶变换从而按照每个接收门计算功率谱的峰值、谱宽、SNR(Signal to Noise Ratio：信噪比)等的信号处理器。例如，信号处理器19使用FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：面向特定用途的集成电路)、微机等。
接着，对本发明的实施方式1的激光雷达装置的动作进行说明。
波长选择器1将从第1基准光源～第N基准光源中选择一个基准光源的选择信号输出到波长可变光源2。波长可变光源2按照波长选择信号选择基准光源，输出该基准光源的光。
光分支耦合器4将波长可变光源2输出的光分离成本地光和发送光，将本地光输出到光合波耦合器15，将发送光输出到光相位调制器5。
时分锯齿波生成电路8利用加法电路7将第1锯齿波生成电路输出的第1锯齿波信号和第2锯齿波生成电路输出的第2锯齿波信号相加，将相加后的锯齿波信号输出到光相位调制器5。第1锯齿波信号和第2锯齿波信号的周期不同，时间上也分离。
图2是示出本发明的实施方式1的调制信号的图像的图。在图2中，相加后的锯齿波信号由2种锯齿波信号构成，是时间为0～0.9PW是第1锯齿波信号且时间为0.9PW～PW是第2锯齿波信号这样的信号。PW(Pulse Width)是脉冲宽度。根据发送光的波长，第2锯齿波信号的周期不同，因此，后述光相位调制器5中的发送光的频移量不同。这里，在脉冲的下降部分配置第2锯齿波信号，但是，也可以配置在上升部分。
光相位调制器5按照时分锯齿波生成电路8输出的锯齿波信号对发送光的相位进行调制，移动发送光的频率。相位变化与频移的关系如下式所示。f是频率，
Figure GDA0002041285920000054
是相位。
【数学式1】
Figure GDA0002041285920000051
这里，相位
Figure GDA0002041285920000052
与锯齿波的周期T的关系如下所述。
【数学式2】
Figure GDA0002041285920000053
观察图2可知，在第1锯齿波信号的区域中，发送光的调制频率为fm，在第2锯齿波信号的区域中，发送光的调制频率为fi。这样，根据时分锯齿波生成电路8输出的锯齿波信号，光相位调制器5根据波长改变脉冲下降部分的突发直线相位调制频率。
半导体光放大器10根据脉冲生成电路9输出的脉冲信号，对调制后的发送光进行放大，并且进行脉冲化。
光放大器11对脉冲化的发送光进行放大，将放大后的发送光输出到偏振保持光循环器12。
偏振保持光循环器12将光放大器11输出的发送光输出到波长分离器13。
波长分离器13根据光的波长决定发送光的光路，将其输出到与该光路对应的光天线。这里，发送光还具有在光天线端散射而成为内部散射光的光。内部散射光被输出到偏振保持光循环器12。
第1光天线14a、第2光天线14b或第N光天线14n对空间照射发送光。各个光天线已被决定视线方向，因此，根据发送光的波长，照射方向不同。
图3是示出本发明的实施方式1的发送光的波长与零差调制信号频率的关系的图。零差调制信号频率是由于基于锯齿波信号的光相位调制而产生的频移量。波长相对于时间而变化，与各波长对应的脉冲下降区域中的零差调制信号频率不同。fm对应于基于第1锯齿波信号的频移量(调制用频移)，f1…f6对应于基于第2锯齿波信号的频移量(波长判别用频移)。零差调制信号频率f1…f6对应于波长λ1…λ6，因此，如果知道f1…f6，则能够判断视线方向。
照射到空间的光通过各个视线方向上的观测空间内的散射对象(例如以与风速相同的速度移动的气溶胶)进行后向散射，接受与散射对象的移动速度对应的多普勒频移。然后，照射到发送光的光天线接收来自散射对象的后向散射光作为接收光。
偏振保持光循环器12将接收光输出到光合波耦合器15。
光合波耦合器15对本地光和接收光进行合波，将合波后的光输出到光外差接收机16。同样，偏振保持光循环器12对本地光和内部散射光进行合波，将合波后的光输出到光外差接收机16。
光外差接收机16对合波后的光进行外差检波，将检波后的信号输出到AD转换器17。检波后的信号的功率谱中心频率为基于第1锯齿波信号的频移量与上述多普勒频移量的合计值。
AD转换器17以特定的采样率将接收到的信号转换成数字信号。然后，按照与发送光的脉冲宽度对应的每个接收门宽度(时间门宽度)对转换后的接收信号进行分割，将其输出到存储器18。存储器18按照每个时间门宽度存储信号。
图4是示出本发明的实施方式1的存储器中存储的信号的图像的图。ch1～ch5对应于视线(1)～(5)。
信号处理器19对存储器18中存储的每个时间门的信号进行高速傅里叶变换，计算功率谱的峰值、谱宽、SNR。
图5是示出本发明的实施方式1的功率谱的图像图。以fm为中心的区域在风计测中使用的范围即f1…f6存在于风计测中未使用的频带中。此外，根据脉冲的下降部的内部散射光求出f1…f6，因此，存在于风计测中未使用的时段中。如上所述，f1…f6对应于波长λ1…λ6，因此，通过测定f1…f6的峰值，能够得知视线方向。如图5所示，能够根据风计测中未使用的频带和时段的测定数据算出视线方向。另外，示出了使用内部散射光计算视线方向的情况，但是，也可以根据接收光计算视线方向。
如上所述，根据实施方式1，通过测定以往未测定的内部散射光的频移量，能够进行测定数据和视线方向的关联，有助于提高激光雷达的可靠性。此外，通过采用本发明，不需要视线切换信号与测定信号的同步电路，能够实现激光雷达的简化、小型化。
另外，本实施方式中使用的光相位调制器能够利用基于LN晶体的光电效应的传播光路的折射率变化进行高速调制切换，但是，在声光调制器中，无法这样地实现使1个脉冲内的调制频率可变。
实施方式2
在实施方式1中，在突发直线相位调制(锯齿波调制)中，在脉冲中心部分的风计测用调制信号的基础上，对脉冲下降部分施加脉冲内计测用的调制信号，使脉冲内计测用的调制频率与视线方向对应地成为不同频率，进而取得内部散射光的数据，由此将视线方向与风计测数据关联起来，但是，在实施方式2中，通过设置不进行空间输出的光路，能够确认设定波长与输出波长的关系。
图6是示出本发明的实施方式2的激光雷达装置的一个结构例的结构图。在图6中，与图1相同的标号表示相同或相当部分并省略说明。此外，在图6中，实线的箭头示出光信号的传输路径，虚线的箭头示出电信号的传输路径。与图1相比，不同之处在于光终端器20与波长分离器13连接。
光终端器20是吸收波长分离器13输出的发送光并抑制针对波长分离器13的返回光的光终端器。例如，在光终端器20中使用斜切的光连接器、利用金属掺杂光纤的光终端器、光衰减器等。
接着，对本发明的实施方式2的激光雷达装置的动作进行说明。利用波长分离器13对发送光的光路进行分离之前的动作与实施方式1相同，因此省略说明。
波长分离器13在发送光的波长为λ0的情况下，对光终端器20输出发送光，由此设置不进行空间输出的光路。该情况下，只能测定0级。
图7是示出本发明的实施方式2的发送光的波长与零差调制信号频率的关系的图。如图7所示，原则上，视线方向(波长)按照λ0、λ1…λN、λ0…的顺序进行切换。但是，由于波长选择信号的数据破损等而使波长选择信号未正常施加给波长可变光源，切换波长可能与设定不同。在实施方式2的激光雷达装置中，对λ0的设定信息和0级的测定结果进行比较，能够确认设定波长与输出波长一致。
图8是示出本发明的实施方式2的存储器中存储的信号的图像的图。这里，信道编号和波长编号对应起来。即，ch0对应于λ0，ch1对应于λ1，ch2对应于λ2。该情况下，在ch0中，仅测定0级，因此，在Range0中存在数据，但是，在RangeN中不存在数据。因此，在ch0中，在Range0以外放入数据的情况下，可知在设定波长的顺序与输出波长的顺序之间产生偏移。
如上所述，根据实施方式2，在依次切换波长进行测定时，将规定波长的发送光输出到光终端器，调查针对0级的测定数据，由此，能够验证设定波长的顺序与输出波长的顺序一致。
实施方式3
在实施方式1中，在突发直线相位调制(锯齿波调制)中，在脉冲中心部分的风计测用调制信号的基础上，对脉冲下降部分施加脉冲内计测用的调制信号，使脉冲内计测用的调制频率与视线方向对应地成为不同频率，进而取得内部散射光的数据，由此将视线方向和风计测数据关联起来，但是，在实施方式3中，对发送光施加一定周期的突发直线相位调制，对本地光赋予与发送光相反特性的频移，由此，脉冲上升和下降部分也能够用于风计测。
图9是示出本发明的实施方式3的激光雷达装置的一个结构例的结构图。在图9中，与图6相同的标号表示相同或相当部分并省略说明。此外，在图9中，实线的箭头示出光信号的传输路径，虚线的箭头示出电信号的传输路径。与图6相比，不同之处在于在本地光的光路中追加光相位调制器21和第3锯齿波生成电路22，并且仅第1锯齿波生成电路6a对光相位调制器5进行控制。
光相位调制器21(光相位调制器的一例)是根据第3锯齿波生成电路22输出的锯齿波信号对光分支耦合器4分支出的本地光的相位进行调制并进行频移的光相位调制器。
第3锯齿波生成电路22是将赋予与发送光相反特性的频移的第3锯齿波信号输出到光相位调制器21的锯齿波生成电路。
接着，对本发明的实施方式3的激光雷达装置的动作进行说明，省略与实施方式1相同的动作的说明。
以脉冲宽度从第1锯齿波生成电路6a对调制发送光的光相位调制器5(第2光相位调制器的一例)施加突发的直线相位调制信号(调制频率：fm)。另一方面，从第3锯齿波生成电路22对本地光路中新设置的光相位调制器21施加对相反倾斜的基准光源的波长贴标签的频率(fi)的锯齿波。由此，本地光根据基准光源的波长而频移成-f1，-f2，…-fn。
图10是示出本发明的实施方式3的调制信号的图像的图。
输入到光相位调制器21的锯齿波信号的倾斜与输入到光相位调制器5的锯齿波信号相反。因此，光相位调制器21对本地光赋予的频移(波长判别用频移)与光相位调制器5对发送光赋予的频移(调制用频移)符号相反。因此，对本地光和内部散射光进行合波后的光的调制频率成为fm-fi。
图11是本发明的实施方式3的实施了基于波长切换的视线方向切换时的信号图像图。
本激光雷达装置根据视线方向(基准光源波长)对本地光的频移量进行切换，由此，使内部散射光整体的接收信号频率根据视线方向而移动。由此，视线方向识别信号的时间宽度与接收门宽度相同，因此，与视线方向识别信号的时间宽度比接收门宽度短的情况相比，能够信号处理精度良好地进行内部散射光的频率分析。此外，对发送光附加一定的频移，因此，脉冲上升和下降部分也能够用于风计测。
如上所述，根据实施方式3，对发送光进行一定的频移(调制用频移)，对本地光进行与视线方向对应的频移(波长判别用频移)，由此，具有脉冲上升和下降部分也能够用于风计测的效果。
另外，实施方式1～3记述有使用光相位调制器的情况，但是，也可以代替光相位调制器而使用具有能够在时间上分割并附加不同频移的功能的单元例如4电极型的IQ调制器、2电极型马赫-曾德尔型调制器、光频移器实现。
标号说明
1：波长选择器；2：波长可变光源；2a：第1基准光源；2b：第2基准光源；2n：第N基准光源；3：波长复用耦合器；4：光分支耦合器；5：光相位调制器；6a：第1锯齿波生成电路；6b：第2锯齿波生成电路；7：加法电路；8：时分锯齿波生成电路；9：脉冲生成电路；10：半导体光放大器；11：光放大器；12：偏振保持光循环器；13：波长分离器；14a：第1光天线；14b：第2光天线；14n：第N光天线；15：光合波耦合器；16：光外差接收机；17：AD转换器(ADC)；18：存储器；19：信号处理器；20：光终端器；21：光相位调制器；22：第3锯齿波生成电路。

Claims (10)

1.一种激光雷达装置，该激光雷达装置具有：
波长可变光源，其输出多个不同波长的光；
光分支耦合器，其将所述波长可变光源输出的光分支成本地光和发送光；
光相位调制器，其针对所述发送光进行频移，输出调制发送光；
波长分离器，其根据所述调制发送光的波长切换要输出的光路；
光天线，其视线方向根据所述调制发送光的波长而决定，向空间放射所述波长分离器输出的所述调制发送光，接收该放射的调制发送光在空间内的后向散射光作为接收光；
光外差接收机，其被输入所述本地光和所述接收光，进行外差检波；以及
信号处理器，其对所述光外差接收机的输出信号进行频率分析，
所述光相位调制器针对所述发送光，以时分方式进行与所述发送光的波长无关的调制用频移和移动量根据所述波长可变光源输出的光的波长而不同的波长判别用频移，
以所述调制用频移的频移量为中心的范围存在于风计测使用的范围，所述波长判别用频移的频移量存在于风计测未使用的范围。
2.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，
所述激光雷达装置具有对所述调制发送光进行脉冲化的半导体光放大器，
所述光相位调制器针对所述发送光，在脉冲的上升部分或下降部分进行所述波长判别用频移。
3.根据权利要求1或2所述的激光雷达装置，其特征在于，
所述激光雷达装置具有终结所述波长分离器的光路的光终端器。
4.根据权利要求3所述的激光雷达装置，其特征在于，
所述波长可变光源依次输出该不同波长的光，
所述信号处理器对来自所述光终端器的内部散射光进行频率分析，由此验证所述波长可变光源输出的光的顺序。
5.一种激光雷达装置，该激光雷达装置具有：
波长可变光源，其输出多个不同波长的光；
光分支耦合器，其将所述波长可变光源输出的光分支成本地光和发送光；
第1光相位调制器，其针对所述本地光进行波长判别用频移，输出调制本地光；
第2光相位调制器，其针对所述发送光进行调制用频移，输出调制发送光；
波长分离器，其根据所述调制发送光的波长切换要输出的光路；
光天线，其视线方向根据所述调制发送光的波长而决定，向空间放射所述波长分离器输出的所述调制发送光，接收该放射的调制发送光在空间内的后向散射光作为接收光；
光外差接收机，其被输入所述调制本地光和所述接收光，进行外差检波；以及
信号处理器，其对所述光外差接收机的输出信号进行频率分析，
所述第1光相位调制器针对所述本地光，进行移动量根据所述波长可变光源输出的光的波长而不同的所述波长判别用频移，
所述第2光相位调制器针对所述发送光，进行与所述发送光的波长无关的所述调制用频移，
以所述调制用频移的频移量为中心的范围存在于风计测使用的范围，所述波长判别用频移的频移量存在于风计测未使用的范围。
6.根据权利要求5所述的激光雷达装置，其特征在于，
所述波长判别用频移与所述调制用频移符号相反。
7.根据权利要求5或6所述的激光雷达装置，其特征在于，
所述激光雷达装置具有终结所述波长分离器的光路的光终端器。
8.根据权利要求7所述的激光雷达装置，其特征在于，
所述波长可变光源依次输出该不同波长的光，
所述信号处理器对来自所述光终端器的内部散射光进行频率分析，由此验证所述波长可变光源输出的光的顺序。
9.一种激光雷达装置，该激光雷达装置具有：
波长可变光源，其输出多个不同波长的光；
光分支耦合器，其将所述波长可变光源输出的光分支成本地光和发送光；
光相位调制器，其针对所述发送光进行波长判别用频移，输出调制发送光；
波长分离器，其根据所述调制发送光的波长切换要输出的光路；
光天线，其视线方向根据所述调制发送光的波长而决定，向空间放射所述波长分离器输出的所述调制发送光，接收该放射的调制发送光在空间内的后向散射光作为接收光；
光外差接收机，其被输入所述本地光和所述接收光，进行外差检波；
信号处理器，其对所述光外差接收机的输出信号进行频率分析；以及
光终端器，其终结所述波长分离器的光路，
所述波长可变光源依次输出该不同波长的光，
所述光相位调制器针对所述发送光，进行移动量根据所述波长可变光源输出的光的波长而不同的波长判别用频移，
所述信号处理器对来自所述光终端器的内部散射光进行频率分析，由此验证所述波长可变光源输出的光的顺序。
10.一种激光雷达装置，该激光雷达装置具有：
波长可变光源，其输出多个不同波长的光；
光分支耦合器，其将所述波长可变光源输出的光分支成本地光和发送光；
第1光相位调制器，其针对所述本地光进行波长判别用频移，输出调制本地光；
第2光相位调制器，其针对所述发送光进行调制用频移，输出调制发送光；
波长分离器，其根据所述调制发送光的波长切换要输出的光路；
光天线，其视线方向根据所述调制发送光的波长而决定，向空间放射所述波长分离器输出的所述调制发送光，接收该放射的调制发送光在空间内的后向散射光作为接收光；
光外差接收机，其被输入所述调制本地光和所述接收光，进行外差检波；
信号处理器，其对所述光外差接收机的输出信号进行频率分析；以及
光终端器，其终结所述波长分离器的光路，
所述波长可变光源依次输出该不同波长的光，
所述第1光相位调制器针对所述本地光，进行移动量根据所述波长可变光源输出的光的波长而不同的所述波长判别用频移，
所述信号处理器对来自所述光终端器的内部散射光进行频率分析，由此验证所述波长可变光源输出的光的顺序。
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