CN112332205B - 基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统 - Google Patents
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Abstract
基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，种子源激光器的输出端连接功率分束器，将种子源激光器输出激光均分为N路，各路子光束对应的传输路径上均依次设有相位调制器、光纤放大器、采样分束器、收发一体端帽以及准直/成像透镜，各路子光束经收发一体端帽发射到准直/成像透镜后准直输出到目标；相邻的两路子光束传输路径间均设有一个相位锁定模块，以实现所有子光束间的相位锁定；各收发一体端帽上均设置有成像光纤束，任意两个收发一体端帽中相同位置处的成像光纤组成成像干涉对，各成像干涉对与成像模块连接以获得目标重构图像。本发明使得光纤激光相干合成系统获得了对远距离目标高分辨率成像的功能。
Description
技术领域
本发明涉及光纤激光相干合成技术领域，具体涉及一种基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统。
背景技术
光纤激光阵列相干合成技术是获得高亮度激光输出的重要途径之一，在空间光通信、激光传能、激光雷达等激光远距离传输领域具有广阔的应用前景。
但是，目前光纤激光相干合成系统的研究主要集中于阵列光束的合成与发射方面。目前的光纤激光相干合成系统不具备对目标进行成像探测的功能。在需要对目标进行成像探测时，则需要另外结合分立的探测望远镜。但是这种组合的目标探测方式，存在探测光与发射光光轴偏差较大、系统体积重量庞大等问题，限制了其在空间光通信、激光传能等领域中的应用。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，使光纤激光阵列相干合成系统具备共光路高分辨率成像功能。
为实现上述技术目的，本发明采用的具体技术方案如下：
基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，包括种子源激光器、功率分束器、相位调制器、光纤放大器、采样分束器，收发一体端帽，准直/成像透镜，相位锁定模块以及成像模块。
种子源激光器的输出端连接功率分束器，功率分束器将种子源激光器输出激光均分为N路子光束，各路子光束分别对应一路子光束传输路径；各路子光束传输路径上依次设有相位调制器、光纤放大器、采样分束器、收发一体端帽以及准直/成像透镜，各路子光束经收发一体端帽发射到准直/成像透镜后准直输出到目标；相邻的两路子光束传输路径间均设有一个相位锁定模块，相邻的两路子光束传输路径中的采样分束器各自分出部分光束到对应的相位锁定模块实现两路光束间的相位锁定，各路子光束分别与其相邻的子光束进行相位锁定，以此类推实现所有子光束相位锁定。
各收发一体端帽上均设置有成像光纤束，各收发一体端帽的成像光纤束中不同位置处的成像光纤对应于来自目标的不同空间频率的反射或散射光；任意两个收发一体端帽中相同位置处的成像光纤组成成像干涉对，实现对某一空间频率光信号的探测；各成像干涉对与成像模块连接以获得目标重构图像。
作为本发明的优选方案，所述相位锁定模块包括合成端耦合器、合成端探测器和锁相控制电路，相邻的第i路和第i+1路子光束传输路径中的采样分束器各自分出部分光束传输到对应的相位锁定模块中的合成端耦合器进行干涉，生成评价函数，然后经合成端探测器转化为电信号输出到锁相控制电路，锁相控制电路产生相位控制信号输出到第i+1路子光束传输路径中的相位调制器，实现第i路和第i+1路子光束传输路径中两路子光束间的相位锁定。
作为本发明的优选方案，所述合成端耦合器采用商用1×2保偏光纤耦合器，合成端耦合器的两条输入光纤分别连接相邻两路子光束传输路径中两个采样分束器的一根采样光纤，合成端耦合器合成后的输出光纤与合成端探测器连接。所述合成端探测器采用商用光纤耦合型光电探测器，响应带宽大于锁相控制电路输出的控制信号的最高频率，光学响应波段涵盖来自种子源激光器的发射激光波长，探测灵敏度与合成端光纤耦合器输出光功率匹配，尾纤型号与合成端耦合器输出光纤型号匹配。所述锁相控制电路采用单片机、FPGA或DSP信号处理器，接收从合成端探测器传来的电信号，并生成相应的相位控制信号传输给相位调制器，锁相控制电路上运行的锁相算法为爬山法、抖动法或者SPGD算法，锁相控制电路将相邻的两路子光束相位锁定为同相，进而实现所有子光束的相位锁定。
作为本发明的优选方案，所述成像模块包括成像端耦合器、成像端探测器和成像处理电路，各成像干涉对分别对应连接一个成像端耦合器，各成像端耦合器分别对应连接一个光电探测器，所有光电探测器的输出端连接到成像电路，成像干涉对输出的光信号通过对应的成像端耦合器实现干涉，之后经对应光电探测器转化为电信号，所有光电探测器输出的电信号都输入到成像处理电路以获得目标图像。
作为本发明的优选方案，所述的成像端耦合器采用商用1×2光纤耦合器，成像端耦合器的两条输入光纤分别连接组成一对成像干涉对中的两根成像光纤，成像耦合器合成后的输出光纤与成像端探测器连接，成像端耦合器的输入光纤型号需与成像光纤型号匹配；所述成像端探测器采用商用光纤耦合型光电探测器，响应带宽大于1kHz，光学响应波段涵盖来自目标反射或散射的探测光波段，所述成像处理电路采用计算机，接收从各成像端探测器传来的电信号，并基于光学干涉成像算法获得目标图像。
作为本发明的优选方案，所述种子源激光器采用商用单频或窄线宽保偏光纤激光器。
作为本发明的优选方案，所述功率分束器采用商用1×N保偏光纤分束器；所述光纤放大器采用商用窄线宽保偏光纤激光放大器，输出功率由用户根据需求确定，输入功率与相位调制器输出功率匹配。
作为本发明的优选方案，所述相位调制器采用商用光纤耦合铌酸锂电光相位调制器或压电陶瓷相位调制器，调制带宽大于100kHz，输入光纤型号与功率分束器输出光纤型号相同。
作为本发明的优选方案，所述收发一体端帽包括发射光纤和成像光纤束，发射光纤仅有一根且位于中央位置，光纤放大器的输出光纤与发射光纤连接，成像光纤束由多根成像光纤构成，多根成像光纤均匀环绕在发射光纤周围。
作为本发明的优选方案，所述准直/成像透镜采用商用光学透镜，能够耐受光纤放大器的输出功率，同时镀有来自种子源激光器的发射激光波段和来自目标反射或散射的探测光波段增透膜。
作为本发明的优选方案，所有准直/成像透镜按照矩阵或六角密积阵列方式排列形成准直/成像透镜阵列。
本发明的有益效果如下：
本发明所提出的基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，可在同一套透镜阵列装置上实现阵列光束的发射和目标成像。本发明使得光纤激光相干合成系统在保持体积重量基本不变的情况下，获得了对远距离目标高分辨率成像的功能，具有重要的应用价值。具体地，在如下两个方面具有明显优势：一是相干合成阵列的发射光与探测光采用共光路设计，两光路光轴偏差小，探测精度高，系统结构紧凑，体积小重量轻；二是采用光学干涉成像方案实现目标探测，探测孔径为透镜阵列的合成孔径，成像分辨率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为实施例1的结构示意图；
图2为一实施例中的收发一体光纤端帽结构示意图一。
图3为一实施例中的收发一体光纤端帽结构示意图二。
图4为一实施例中的成像干涉对组合示意图。
图1中标号说明：
100、种子源激光器；200、功率分束器；301、1#相位调制器；302、2#相位调制器；303、3#相位调制器；304、4#相位调制器；401、1#光纤放大器；402、2#光纤放大器；403、3#光纤放大器；404、/4#光纤放大器；501、1#采样分束器；502、2#采样分束器；503、3#采样分束器；504、4#采样分束器；601、1#收发一体端帽；602、2#收发一体端帽；603、3#收发一体端帽；604、4#收发一体端帽；701、1#准直/成像透镜；702、2#准直/成像透镜；703、3#准直/成像透镜；704、4#准直/成像透镜；801、1#合成端耦合器；802、2#合成端耦合器；803、3#合成端耦合器；901、1#合成端探测器；902、2#合成端探测器；903、3#合成端探测器；1001、1#锁相控制电路；1002、2#锁相控制电路；1003、3#锁相控制电路；1101、1#成像端耦合器；1102、2#成像端耦合器；1103、3#成像端耦合器；1104、4#成像端耦合器；1201、1#成像端探测器；1202、2#成像端探测器；1203、3#成像端探测器；1204、4#成像端探测器；1300、成像处理电路。
具体实施方式
为了使本发明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用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本实施例提供一种基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，主要包括13个部分，分别为种子源激光器、功率分束器、相位调制器、光纤放大器、采样分束器，收发一体端帽，准直/成像透镜，合成端耦合器，合成端探测器，锁相控制电路，成像端耦合器，成像端探测器，成像处理电路。
如图1所示，以4路子光束阵列为例。种子源激光器100的输出端连接功率分束器200，功率分束器200将种子源激光器100输出激光均分为4路子光束，4路子光束分别对应一路子光束传输路径。
第1路子光束传输路径上依次设有1#相位调制器301、1#光纤放大器401、1#采样分束器501、1#收发一体端帽601以及1#准直/成像透镜701，1#准直/成像透镜701准直输出光束到目标。第2路子光束传输路径上依次设有2#相位调制器302、2#光纤放大器402、2#采样分束器502、2#收发一体端帽602以及2#准直/成像透镜702，2#准直/成像透镜702准直输出光束到目标。第3路子光束传输路径上依次设有3#相位调制器303、3#光纤放大器403、3#采样分束器503、3#收发一体端帽603以及3#准直/成像透镜703，3#准直/成像透镜703准直输出光束到目标。第4路子光束传输路径上依次设有4#相位调制器304、4#光纤放大器404、4#采样分束器504、4#收发一体端帽604以及4#准直/成像透镜704，4#准直/成像透镜704准直输出光束到目标。
在阵列光束相干合成过程中，种子源激光器100输出激光经功率分束器200均分为N路，本实施例中N＝4。4路子光束分别经过相位调制器、光纤放大器、采样分束器和收发一体端帽输出到空间，之后经准直/成像透镜准直后发射到目标。其中相位调制器用于补偿各路光纤放大器间的相位误差，实现阵列光束的相位锁定；光纤放大器用于各路光束的功率放大；采样分束器可从输出的主光纤中分出微量激光用于光束间的相位误差检测。
相邻的两路子光束传输路径间均设有一个相位锁定模块。第1路子光束传输路径中的1#采样分束器501为1×2光纤分束器，在输出的2根光纤中，1根光纤为主输出光纤，输出绝大部分激光功率，后续连接到1#收发一体端帽601。另外1根光纤为采样光纤，输出剩余小部分激光功率，后续连接到1#合成端耦合器801。第2路子光束传输路径中的2#采样分束器502为1×3光纤分束器，在输出的3根光纤中，1根光纤为主输出光纤，输出绝大部分激光功率，后续连接到2#收发一体端帽602。另外2根光纤为采样光纤，其中一根采样光纤输出部分激光功率连接到1#合成端耦合器801，另一根采样光纤输出部分激光功率连接到2#合成端耦合器802。第3路子光束传输路径中的3#采样分束器503为1×3光纤分束器，在输出的3根光纤中，1根光纤为主输出光纤，输出绝大部分激光功率，后续连接到3#收发一体端帽603。另外2根光纤为采样光纤，其中一根采样光纤输出部分激光功率连接到2#合成端耦合器802，另一根采样光纤输出部分激光功率连接到3#合成端耦合器803。第4路子光束传输路径中的4#采样分束器504为1×2光纤分束器，在输出的2根光纤中，1根光纤为主输出光纤，输出绝大部分激光功率，后续连接到4#收发一体端帽604。另外1根光纤为采样光纤，输出剩余小部分激光功率，后续连接到3#合成端耦合器803。各采样分束器的分光比例需满足合成端探测器对采样光纤输出功率的需求，且能够耐受光纤放大器的最高输出激光功率。
来自1#采样分束器501其采样光纤的光束和来自2#采样分束器502其一根采样光纤的光束在1#合成端耦合器801进行干涉，生成评价函数，然后经1#合成端探测器901转化为电信号输出到1#锁相控制电路1001，1#锁相控制电路1001产生相位控制信号输出到第2路子光束传输路径中的2#相位调制器302，实现第1路和第2路子光束传输路径中两路子光束间的相位锁定。来自2#采样分束器502其一根采样光纤的光束和来自3#采样分束器503其一根采样光纤的光束在2#合成端耦合器802进行干涉，生成评价函数，然后经2#合成端探测器902转化为电信号输出到2#锁相控制电路1002，2#锁相控制电路1002产生相位控制信号输出到第3路子光束传输路径中的3#相位调制器303，实现第2路和第3路子光束传输路径中两路子光束间的相位锁定。来自3#采样分束器503其一根采样光纤的光束和来自4#采样分束器504其采样光纤的光束在3#合成端耦合器803进行干涉，生成评价函数，然后经3#合成端探测器903转化为电信号输出到3#锁相控制电路1003，3#锁相控制电路1003产生相位控制信号输出到第4路子光束传输路径中的4#相位调制器304，实现第3路和第4路子光束传输路径中两路子光束间的相位锁定。至此，实现所有子光束的相位锁定。
本发明所有准直/成像透镜按照矩阵或者六角密集阵列方式排列形成准直/成像透镜阵列，尽量做到高占空比排列，以获得良好的相干合成效果。准直/成像透镜阵列中单元数量由用户根据需求进行确定。
参照图2和3，各收发一体端帽的结构相同，均包括发射光纤61和成像光纤束62，发射光纤61仅有一根且位于中央位置，光纤放大器的输出光纤与发射光纤61连接，成像光纤束由多根成像光纤62构成，多根成像光纤62均匀环绕在发射光纤61周围。成像光纤可以根据实际需要设置不同数量(图3中以6路示意)。放大器光纤分束器输入光纤型号与光纤放大器输出光纤型号匹配。
参照图4，各收发一体端帽的成像光纤束中不同位置处的成像光纤对应于来自目标的不同空间频率的反射或散射光。任意两个收发一体端帽中相同位置处的成像光纤组成成像干涉对，实现对某一空间频率光信号的探测。比如1#收发一体端帽601中的一根成像光纤可以与2#收发一体端帽602中相同位置处的成像光纤组成成像干涉对，也可以与3#收发一体端帽603中相同位置处的成像光纤组成成像干涉对，还可以与4#收发一体端帽604中相同位置处的成像光纤组成成像干涉对。在光学干涉成像技术中，为了实现对目标的清晰成像，必须采集到足够丰富的光学空间频率信息，即尽量收集到不同基线方向和不同阵元距离的成像干涉对的复相干度信息。在实际应用中，用户可以根据目标的实际情况、对成像效果的要求等情况确定干涉对的数量。
在干涉成像过程中，准直/成像透镜阵列可将来自遥远目标的不同空间频率的反射或散射光成像到位于焦平面上的收发一体端帽上，收发一体端帽上设置有成像光纤束，成像光纤束中不同位置处的成像光纤对应于不同空间频率的反射/散射光。任意两个收发一体端帽中相同位置处的成像光纤可组成成像干涉对，实现对某一空间频率光信号的探测。各成像干涉对分别对应连接一个成像端耦合器，各成像端耦合器分别对应连接一个光电探测器，所有光电探测器的输出端连接到成像电路。在图1中仅例示出了四对成像干涉对，第一对成像干涉对中的两根成像光纤连接到1#成像端耦合器1101，1#成像端耦合器1101连接1#光电探测器1201，1#光电探测器1201的输出端连接到1300成像电路。第二对成像干涉对中的两根成像光纤连接到2#成像端耦合器1102，2#成像端耦合器1102连接2#光电探测器1202，2#光电探测器1202的输出端连接到1300成像电路。第三对成像干涉对中的两根成像光纤连接到3#成像端耦合器1103，3#成像端耦合器1103连接3#光电探测器1203，3#光电探测器1203的输出端连接到1300成像电路。第四对成像干涉对中的两根成像光纤连接到4#成像端耦合器1104，4#成像端耦合器1104连接4#光电探测器1204，4#光电探测器1204的输出端连接到1300成像电路。
成像干涉对输出的光信号通过成像端耦合器实现干涉，之后经光电探测器转化为电信号输出到成像处理电路。成像处理电路中运行基于干涉成像的图像复原算法，对来自所有成像干涉对的干涉信号进行综合处理，最终获得清晰的目标重构图像。
种子源激光器、功率分束器、相位调制器、光纤放大器、采样分束器、收发一体端帽、合成端探测器、合成端耦合器、成像端耦合器、成像端探测器均为光纤器件，各器件之间采用光纤熔接方式连接。合成端探测器与锁相控制电路之间、锁相控制电路与相位调制器之间、成像端探测器和成像处理电路之间均传输电信号，采用电线方式连接。
所述种子源激光器采用商用单频或窄线宽保偏光纤激光器，其输出功率、中心波长由用户根据系统需要进行确定。
所述功率分束器采用商用1×N保偏光纤分束器，分束器输入光纤型号与种子源激光器输出光纤型号相同，分束器可将输出激光功率均分为N路。
所述相位调制器可采用商用光纤耦合铌酸锂电光相位调制器或压电陶瓷相位调制器，调制带宽大于100kHz，输入光纤型号与功率分束器输出光纤型号相同。
所述光纤放大器可采用商用窄线宽保偏光纤激光放大器，输出功率由用户根据需求确定，输入功率与相位调制器输出功率匹配。
所述准直/成像透镜可采用商用光学透镜，能够耐受光纤放大器输出功率，同时镀有发射激光波段和探测光波段增透膜。透镜焦距和口径尺寸由用户根据输出光纤数值孔径及所需光束尺寸计算获得。一般情况下，D＝2*NA*f，其中D是输出光束直径，NA为输出光纤数值孔径，f为透镜焦距。
所述合成端耦合器可采用商用1×2保偏光纤耦合器，耦合器的两条输入光纤分别连接相邻两个采样分束器的一根采样光纤，耦合器合成后的输出光纤与合成端探测器连接。合成端耦合器的输入光纤型号需与采样分束器型号匹配。
所述合成端探测器可采用商用光纤耦合型光电探测器，响应带宽大于锁相控制电路输出的控制信号的最高频率，响应波段涵盖发射激光波长，探测灵敏度与合成端光纤耦合器输出光功率匹配，尾纤型号与合成端耦合器输出光纤型号匹配。
所述锁相控制电路可采用单片机、FPGA、DSP等信号处理器研制而成，可接收从合成端探测器传来的电信号，并生成相应的相位控制信号传输给相位调制器。锁相控制电路上运行的锁相算法可以是爬山法、抖动法、SPGD等算法。将相邻的两路光束相位锁定为同相，进而实现所有阵列光束的相位锁定。
所述的成像端耦合器可采用商用1×2光纤耦合器，耦合器的两条输入光纤分别连接来自两个不同收发一体端帽的同一位置的成像光纤，耦合器合成后的输出光纤与成像端探测器连接。成像端耦合器的输入光纤型号需与光纤端帽成像光纤型号匹配。
所述成像端探测器可采用商用光纤耦合型光电探测器，响应带宽大于1kHz，响应波段涵盖探测光波端，探测灵敏度需满足目标散射光探测需求，尾纤型号与成像端耦合器尾纤型号匹配。
所述成像处理电路可采用计算机或专用信号处理设备研制而成，可接收从成像端探测器传来的电信号，并基于光学干涉成像算法计算生成目标图像。
在光学干涉成像技术中，为了实现对目标的清晰成像，必须采集到足够丰富的光学空间频率信息，即尽量收集到不同基线方向和不同阵元距离的成像干涉对的复相干度信息。如图4所示，以3×3阵列排布收发一体端帽阵列为例，9个收发一体端帽按照3×3阵列排布成收发一体端帽阵列，其中1代表1号收发一体端帽，2代表2号收发一体端帽，3代表3号收发一体端帽，4代表4号收发一体端帽，5代表6号收发一体端帽，6代表6号收发一体端帽，7代表7号收发一体端帽，8代表8号收发一体端帽，9代表9号收发一体端帽。1号收发一体端帽中的成像光纤可与其他8个收发一体端帽中相同位置的成像光纤分别组成不同的成像干涉对8组，2号收发一体端帽中的成像光纤可与除1号以外的其他7个收发一体端帽中相同位置的成像光纤分别组成不同的成像干涉对7组，以此类推，9个收发一体端帽可形成的成像干涉对将有8！组。在实际应用中，用户可以根据目标的实际情况、对成像效果的要求等情况确定干涉对的数量。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书界定的范围为准。
Claims (8)
1.基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，其特征在于：包括种子源激光器、功率分束器、相位调制器、光纤放大器、采样分束器，收发一体端帽，准直/成像透镜，相位锁定模块以及成像模块；
种子源激光器的输出端连接功率分束器，功率分束器将种子源激光器输出激光均分为N路子光束，各路子光束分别对应一路子光束传输路径；各路子光束传输路径上依次设有相位调制器、光纤放大器、采样分束器、收发一体端帽以及准直/成像透镜，各路子光束经收发一体端帽发射到准直/成像透镜后准直输出到目标；相邻的两路子光束传输路径间均设有一个相位锁定模块，相邻的两路子光束传输路径中的采样分束器各自分出部分光束到对应的相位锁定模块实现两路光束间的相位锁定，各路子光束分别与其相邻的子光束进行相位锁定，以此类推实现所有子光束相位锁定；所述相位锁定模块包括合成端耦合器、合成端探测器和锁相控制电路，相邻的第i路和第i+1路子光束传输路径中的采样分束器各自分出部分光束传输到对应的相位锁定模块中的合成端耦合器进行干涉，生成评价函数，然后经合成端探测器转化为电信号输出到锁相控制电路，锁相控制电路产生相位控制信号输出到第i+1路子光束传输路径中的相位调制器，实现第i路和第i+1路子光束传输路径中两路子光束间的相位锁定；
各收发一体端帽上均设置有成像光纤束，各收发一体端帽的成像光纤束中不同位置处的成像光纤对应于来自目标的不同空间频率的反射或散射光；任意两个收发一体端帽中相同位置处的成像光纤组成成像干涉对，实现对某一空间频率光信号的探测；各成像干涉对与成像模块连接以获得目标重构图像，所述成像模块包括成像端耦合器、成像端探测器和成像处理电路，各成像干涉对分别对应连接一个成像端耦合器，各成像端耦合器分别对应连接一个光电探测器，所有光电探测器的输出端连接到成像电路，成像干涉对输出的光信号通过对应的成像端耦合器实现干涉，之后经对应光电探测器转化为电信号，所有光电探测器输出的电信号都输入到成像处理电路以获得目标图像。
2.根据权利要求1所述的基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，其特征在于：所述合成端耦合器采用商用1×2保偏光纤耦合器，合成端耦合器的两条输入光纤分别连接相邻两路子光束传输路径中两个采样分束器的一根采样光纤，合成端耦合器合成后的输出光纤与合成端探测器连接；所述合成端探测器采用商用光纤耦合型光电探测器，响应带宽大于锁相控制电路输出的控制信号的最高频率，光学响应波段涵盖来自种子源激光器的发射激光波长，探测灵敏度与合成端光纤耦合器输出光功率匹配，尾纤型号与合成端耦合器输出光纤型号匹配；所述锁相控制电路采用单片机、FPGA或DSP信号处理器，接收从合成端探测器传来的电信号，并生成相应的相位控制信号传输给相位调制器，锁相控制电路上运行的锁相算法为爬山法、抖动法或者SPGD算法，锁相控制电路将相邻的两路子光束相位锁定为同相，进而实现所有子光束的相位锁定。
3.根据权利要求1所述的基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，其特征在于：所述的成像端耦合器采用商用1×2光纤耦合器，成像端耦合器的两条输入光纤分别连接组成一对成像干涉对中的两根成像光纤，成像耦合器合成后的输出光纤与成像端探测器连接，成像端耦合器的输入光纤型号需与成像光纤型号匹配；所述成像端探测器采用商用光纤耦合型光电探测器，响应带宽大于1kHz，光学响应波段涵盖来自目标反射或散射的探测光波段，所述成像处理电路采用计算机，接收从各成像端探测器传来的电信号，并基于光学干涉成像算法获得目标图像。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，其特征在于：所述种子源激光器采用商用单频或窄线宽保偏光纤激光器。
5.根据权利要求4所述的基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，其特征在于：所述功率分束器采用商用1×N保偏光纤分束器；所述光纤放大器采用商用窄线宽保偏光纤激光放大器，输出功率由用户根据需求确定，输入功率与相位调制器输出功率匹配。
6.根据权利要求5所述的基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，其特征在于：所述相位调制器采用商用光纤耦合铌酸锂电光相位调制器或压电陶瓷相位调制器，调制带宽大于100kHz，输入光纤型号与功率分束器输出光纤型号相同。
7.根据权利要求1所述的基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，其特征在于：所述收发一体端帽包括发射光纤和成像光纤束，发射光纤仅有一根且位于中央位置，光纤放大器的输出光纤与发射光纤连接，成像光纤束由多根成像光纤构成，多根成像光纤均匀环绕在发射光纤周围。
8.根据权利要求1所述的基于光学干涉成像的收发一体光纤激光阵列相干合成系统，其特征在于：所述准直/成像透镜采用商用光学透镜，能够耐受光纤放大器的输出功率，同时镀有来自种子源激光器的发射激光波段和来自目标反射或散射的探测光波段增透膜；所有准直/成像透镜按照矩阵或六角密积阵列方式排列形成准直/成像透镜阵列。
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