CN116699555A - 一种光引擎 - Google Patents

Abstract

本申请提供光引擎，包括光发射组件、光分束器、光环形器、光合波器和光接收组件，光发射组件发出光信号，光分束器将光信号分成本振光和发射光，发射光经光环形器传输至光引擎外部，发射光反射回来的反射光进入光环形器，并从光环形器端口射出，本振光和反射光从光合波器不同位置入射，本振光和反射光在交汇位置相干，并从光合波器射出第一光束和第二光束，通过干涉本振光和反射光二者的振幅、频率差及相位差信息转化成光强度信息，第一光束携带光强度信息，第二光束同样携带光强度信息，第一光探测器和第二光探测器通过分别获取第一光束和第二光束的光强度信息，并将光强度信号转换为光电流信号，通过解析光电流信号，进而获得待测参数。

Description

一种光引擎

技术领域

本申请涉及激光探测技术领域，尤其涉及一种光引擎。

背景技术

激光雷达是通过发射激光束以探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其原理是向目标发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较和处理，然后就可以获得目标的相关参数，如距离、速度等。光引擎作为激光雷达系统中的核心结构，其性能影响激光雷达系统的运行。

发明内容

本申请实施例提供一种光引擎，应用于激光雷达系统的光引擎。

本申请实施例提供的光引擎，包括：

电路板；

光发射组件，与所述电路板电连接，用于发出光信号，所述光信号的波长随时间发生变化；

光分束器，设置于所述光发射组件光路上，用于将所述光信号分成本振光和发射光，所述本振光和所述发射光具有相同的频率和相位；

光环形器，设置于所述光分束器的一光路上，用于将所述发射光传输至所述光引擎外部，并接收所述发射光反射回来的反射光，所述反射光与所述本振光具有频率差和相位差；

光合波器，所述本振光和所述反射光在所述光合波器的不同位置入射，并在交汇位置发生干涉，并经所述光合波器的不同位置射出第一光束和第二光束；

光接收组件，包括第一光探测器和第二光探测器，所述第一光探测器和所述第二光探测器分别接收所述第一光束和所述第二光束，用于将所述第一光束和所述第二光束的光强度信号转换为光电流信号。

本申请实施例的光引擎，包括光发射组件、光分束器、光环形器、光合波器和光接收组件，光发射组件发出波长随时间变化的光信号，光分束器将光信号分成本振光和发射光，发射光进入光环形器，并传输至光引擎外部，发射光反射回来的反射光进入光环形器，反射光从光环形器的端口射出，并传输至光合波器，本振光和反射光从光合波器的不同位置入射，并在光合波器的中间位置进行交汇，交汇时发生干涉，然后从光合波器的不同位置射出第一光束和第二光束，通过干涉本振光和反射光二者的振幅、频率差及相位差信息转化成光强度信息，第一光束和第二光束均携带光强度信息，第一光探测器和第二光探测器通过获取第一光束和第二光束的光强度，并将光强度信号转换为光电流信号，通过解析光电流信号，进而获得待测目标物体的测量参数。本申请将光引擎集成在管体内，光路紧凑，封装工艺简单，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例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公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。

图1为根据一些实施例的一种光引擎的整体结构示意图；

图2为根据一些实施例的一种光引擎拆除管壳后的结构示意图；

图3为根据一些实施例的一种光引擎的光环形器的结构示意图；

图4为根据一些实施例的一种光引擎的光合波器的结构示意图；

图5为根据一些实施例的一种光引擎的光路示意图；

图6为根据一些实施例的一种光引擎的光发射组件的整体图；

图7为根据一些实施例的一种光引擎的光发射组件的分解图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例(one embodiment)”、“一些实施例(some embodiments)”、“示例性实施例(exemplary embodiments)”、“示例(example)”、“特定示例(specific example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在描述一些实施例时，可能使用了“耦接”和“连接”及其衍伸的表达。例如，描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。又如，描述一些实施例时可能使用了术语“耦接”以表明两个或两个以上部件有直接物理接触或电接触。然而，术语“耦接”或“通信耦合(communicatively coupled)”也可能指两个或两个以上部件彼此间并无直接接触，但仍彼此协作或相互作用。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。

“A、B和C中的至少一个”与“A、B或C中的至少一个”具有相同含义，均包括以下A、B和C的组合：仅A，仅B，仅C，A和B的组合，A和C的组合，B和C的组合，及A、B和C的组合。

“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。

本文中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。

如本文所使用的那样，“约”、“大致”或“近似”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。

本申请实施例中提供的光引擎，应用于激光雷达系统，测量运动目标物体的距离等参数。

从原理来看，本申请实施例提供的探测方式为相干探测，通过探测光信号的振幅、频率和相位等参数获得目标的位置和速度信息，具有探测能力强、信噪比高等特点。

传统激光雷达采用脉冲飞行时间法测量目标的距离，它通过直接记录发射光脉冲和接收的反射光脉冲之间的飞行时间来测量目标距离。相干光探测的工作原理是：通过发送和接收调频连续波(FMCW)激光束，把反射光和本振光做干涉，并利用混频探测技术来测量发送光和接收光的频拍，再通过Fourier变换和进一步的信号处理算出目标物的距离。

具体地说，FMCW激光束击中目标物后被反射，并产生多普勒频移--如果目标物向车辆方向相对运动，频率会升高；如果目标物和车辆同方向运动，则频率会降低。当反射光返回到探测器，与发射时的频率相比，就能测量两种频率之间的差值即拍频，从而计算出物体的距离和速度信息。换言之，相干光FMCW探测使用频率来测量距离和速度。以三角波调频连续波为例，发射的激光束被反复调制，信号频率不断变化。由于FMCW只对自身发射的激光产生干涉，因而不受其他光源的光干扰。

下面结合附图，对本申请实施例提供的相干探测，从结构上进行展开说明。

本申请实施例提供的光引擎，基于调频连续波工作模式，可以作为激光雷达的信号发射和接收单元。

如图1所示，光引擎包括电路板、管壳800、光收发组件、管壳800内部的光分束器200、光环形器300、光合波器500，管壳800侧面连接有光纤适配器400，光收发组件包括光发射组件100和光接收组件，光接收组件包括第一光探测器600和第二光探测器700。

本申请实施例中，将光发射组件100、光分束器200、光环形器300、光纤适配器400、光合波器500、第一光探测器600和第二光探测器700集成在一个紧凑管体内，涵盖光路发射和光路接收的全部功能，因此，本实施例提供的光引擎封装简单、光路紧凑、可靠性高。

图2为拆除管壳800后的光引擎结构图，如图2，管壳800内部还包括透镜801、802和803。通过透镜801将发射光束耦合至光纤适配器内，或将反射光束耦合至光环形器内；通过透镜802和透镜803分别将第一光束和第二光束耦合至第一光探测器600和第二光探测器700内部。

光发射组件100包括激光器150为波长可调谐、频率可调制的激光器，如DBR激光器，通过对DBR激光器进行高频电流调制，实现对连续波的频率调制，本申请实施例中激光器150发出的激光信号为调频连续波。本申请实施例中的激光器150为波长可调激光器，可通过对TEC130进行温度调节进而改变激光器150的工作温度，进而实现波长控制和调谐，以满足具体的测量需要；通过热敏电阻180监测激光器150的温度状况，从而实现波长的精确控制。

光分束器200，参考图5，光分束器200内置分光镜210，通过分光镜210将激光器150发出的调频光信号分成两束光，两束光的光特性相同，即两束光的相位相同、频率相同，两束光中一束为本振光，即Local Oscillator光，保持原有的光特性并保留在光引擎内，另一束为发射光；发射光经过光环形器300、光纤适配器400射向待测目标。

光环形器300，如图3所示，本申请中光环形器300采用三端口，光环形器300用于正反向传输光的分离，实现单纤双向通信；本申请实施例中光环形器300包括第一端口310、第二端口320、第三端口330，第一端口310和第二端口320设置在相对的两侧面上，第三端口330、第一端口310、第二端口320呈三角设置；发射光从第一端口310进入光环形器300内，从第二端口320发射出去进入光纤适配器400，然后经过光纤适配器400进入以传向待测目标的光学子系统，从待测目标反射回来的反射光经过同样的光学子系统进入光纤适配器400，然后经第二端口320进入光环形器内，然后从第三端口330发射出去并进入光合波器500。光环形器300内部设置有第一偏振分光镜340、第二偏振分光镜350、第三偏振分光镜360和第四偏振分光镜370、法拉第光旋转器380和第一半波片390，法拉第光旋转器380输出偏振态沿偏振平面非互易地旋转45°，可配合第一半波片390以改变输出偏振态；发射光无阻碍地全部从第一偏振分光镜340、第二偏振分光镜350透射，并射向待测目标，从待测目标反射回来的反射光，首先反射至第二偏振分光镜350上，分成第一偏振光和第二偏振光，第一偏振光透射至第一偏振分光镜340上，然后反射生成第三偏振光，第三偏振光射向第四偏振分光镜370；第二偏振光反射至第三偏振分光镜360上，然后反射生成第四偏振光，第四偏振光射向第四偏振分光镜370；第三偏振光和第四偏振光在第四偏振分光镜370表面合并，从第三端口330发射出去并进入光合波器500。

光纤适配器400，可采用单模光纤连接方式，也可以采用自由空间的平行光或汇聚光输入/输出方式，使得系统设计更灵活。

光合波器500，如图4所示，光合波器500包括第二半波片580、第一输入光口510、第二输入光口520、第一输出光口530、第二输出光口540，内部设有第一分光镜550、第二分光镜560和第三分光镜570，其中第一分光镜550和第三分光镜570为全反分光镜，第二分光镜560为半透半反分光镜；第二半波片580的偏振轴设置在使本振光偏振方向旋转45°,以匹配反射光的非偏振特性；本振光穿过第二半波片580，然后从第一输入光口510进入光合波器500，到达第一分光镜550，被全部反射至第二分光镜560上；反射光从第二输入光口520进入光合波器500，到达第二分光镜560；本振光和反射光到达第二分光镜560后发生半透射半反射，本振光在第二分光镜560上的反射光、反射光在第二分光镜560上的透射光发生干涉，并合成第一光束；本振光在第二分光镜560上的透射光、反射光在第二分光镜560上的反射光相遇时满足相干条件进而发生干涉，并合并成一束光，该束光射向第三分光镜570，经过第三分光镜570的反射形成第二光束；第一光束从第一输出光口530输出，并进入第一光探测器600，第二光束从第二输出光口540输出，并进入第二光探测器700。

通过本振光与反射光的干涉作用，本振光和反射光二者的振幅、频率差及相位差信息转化成光强度信息，第一光束和第二光束均携带光强度信息，在第一光束和第二光束中将探测到本振光与反射光之间的拍频信号；第一光探测器和第二光探测器通过获取第一光束和第二光束的光强度，并将光强度信号转换为光电流信号，通过解析光电流信号，进而获得待测目标物体的测量参数。

第一光探测器600和第二光探测器700，在干涉过程中，第一光束增强时第二光束削弱，第一光束削弱时第二光束增强，因此第一光束和第二光束为相位相反的两束光，该相位相反的两束光形成两个差分信号，分别被第一光探测器600和第二光探测器700所接收。且干涉效应后生成的第一光束和第二光束的光强度占比为1:1，为了采集全部的光强度参数，因此本申请实施例中光接收组件包括第一光探测器600和第二光探测器700，通过第一光探测器600和第二光探测器700分别获取第一光束的第二光束的光强度。若采用一个光探测器，则一半的光信号会被损失掉。第一光探测器600和第二光探测器700通过分别采集第一光束的第二光束的光强度，并将光强度信号转换为光电流信号，通过解析光电流信号，提取出本振光和反射光二者的振幅、频率差及相位差，根据本振光的信息，可以恢复反射光的信息，进而获得待测目标物体的测量参数。其中，第一光探测器600和第二光探测器700产生差分信号，以便于提高信噪比。本申请实施例中，发射光反射回来的反射光信号较弱，因此本申请采用第一光探测器和第二光探测器两路探测，使探测到的光信号强度加倍，进而提高探测灵敏度。

第一光束携带振幅、频率差及相位差信息，第二光束携带相同的振幅、频率差及相位差信息，携带信息的第一光束被第一光探测器600所接收，同样携带信息的第二光束被第二光探测器700所接收，并进行差分操作，第一光探测器600和第二光探测器700组成差分光接收器，可以有效提供接收器的灵敏度，改善共模抑制比。基于此，本申请实施例提供的探测方式为相干差分探测。

基于上述结构及其各自功能，光发射组件100包括DBR啁啾激光器，通过对DBR激光器进行高频电流调制，实现对连续波的频率调制，产生调频光信号，光信号经过光分束器200分成两束光，两束光的光特性相同，即两束光的相位相同、频率相同，两束光中一束为本振光，即Local Oscillator光，保持原有的光特性并保留在光引擎内，另一束为发射光；发射光经过光环形器300、光纤适配器400射向待测目标，发射光到达待测目标后，一部分光被反射，该部分光称为反射光，反射光返回至光纤适配器400中，并进入光环形器300内。本振光到达光合波器500内，反射光从光环形器300输出，并到达光合波器500内，本振光和反射光经光合波器500合成后，产生干涉效应，干涉后经过光合波器内部器件，从光合波器的不同位置射出两束光，分别第一光束和第二光束，第一光束增强时第二光束削弱，第一光束削弱时第二光束增强，因此第一光束和第二光束为相位相反的两束光，该相位相反的两束光形成两个差分信号，分别被第一光探测器600和第二光探测器700所接收。同时，本振光和反射光相遇时，在干涉过程中，本振光和反射光二者的振幅、频率差及相位差转化成光强度信息，被调制进入第一光束和第二光束中，第一光束携带光强度信息，第二光束同样携带光强度信息，分别进入第一光探测器600和第二光探测器700。第一光探测器600和第二光探测器700通过分别采集第一光束的第二光束的光强度，并将光强度信号转换为光电流信号，通过解析光电流信号，提取出本振光和反射光二者的振幅、频率差及相位差，根据本振光的信息，可以恢复反射光的信息，进而获得待测目标物体的测量参数。

本申请实施例中，本申请实施例中采用相干探测，由于本振光为强光，反射光为弱光，通过干涉效应，反射光强度被本振光放大，进而探测到的光强度较大，可有效提供接收器的灵敏度。进一步，相干探测中，本振光振幅与反射光振幅取乘积，探测到的光强度与该乘积成正比；传统的直接探测中，反射光振幅取平方，探测到的光强度与该平方成正比，由于本振光为强度，因此本申请中的相干探测对比直接探测，最终探测到的光强度较大，本申请实施例中的相干探测的增益高。

因此，本申请实施例中，通过干涉效应，生成反相的第一光束和第二光束，第一光束和第二光束均携带振幅、频率及相位差信息，在干涉过程中，振幅、频率差及相位差信息被调制、转换为光强度信息，第一光束和第二光束均携带振幅、频率差及相位差信息；通过第一光探测器600和第二光探测器700可以分别采集第一光束和第二光束的光强度信息；并将光强度信号转换为光电流信号，通过解析光电流信号，提取出本振光和反射光二者的振幅、频率差及相位差，根据本振光的信息，可以恢复反射光的信息，进而获得待测目标物体的测量参数。

下面结合图5对本申请提供的光引擎的具体光路进行展开；如图5所示，光发射组件100包括DBR啁啾激光器，通过对DBR激光器进行高频电流调制，实现对连续波的频率调制，产生调频光信号，以满足测量需要，光信号经过光分束器200分成两束光，两束光的光特性相同，即两束光的相位相同、频率相同，两束光中一束为本振光，另一束为发射光；发射光经过光环形器300、光纤适配器400射向待测目标，发射光到达待测目标后，一部分光被反射，该部分光称为反射光，反射光返回至光纤适配器400中，并进入光环形器300内。反射光从第一端口310进入光环形器300内，从第二端口320发射出去进入光纤适配器400，然后经过光纤适配器400射向待测目标，从待测目标反射回来的反射光经过光纤适配器400、第二端口320进入光环形器内，然后从第三端口330发射出去并进入光合波器500。光环形器300内部设置有第一偏振分光镜340、第二偏振分光镜350、第三偏振分光镜360和第四偏振分光镜370，发射光无阻碍地全部从第一偏振分光镜340、第二偏振分光镜350透射，并射向待测目标，从待测目标反射回来的反射光，首先反射至第二偏振分光镜350上，分成第一偏振光和第二偏振光，第一偏振光透射至第一偏振分光镜340上，然后反射生成第三偏振光，第三偏振光射向第四偏振分光镜370；第二偏振光反射至第三偏振分光镜360上，然后反射生成第四偏振光，第四偏振光射向第四偏振分光镜370；第三偏振光和第四偏振光在第四偏振分光镜370表面合并，从第三端口330发射出去并进入光合波器500。

本振光穿过第二半波片580，然后从第一输入光口510进入光合波器500，到达第一分光镜550，被全部反射至第二分光镜560上；反射光从第二输入光口520进入光合波器500，到达第二分光镜560；本振光和反射光到达第二分光镜560后发生半透射半反射，本振光在第二分光镜560上的反射光、反射光在第二分光镜560上的透射光发生干涉，并合成第一光束；本振光在第二分光镜560上的透射光、反射光在第二分光镜560上的反射光发生干涉，并合并成一束光，该束光射向第三分光镜570，经过第三分光镜570的反射形成第二光束；第一光束从第一输出光口530输出，并进入第一光探测器600，第二光束从第二输出光口540输出，并进入第二光探测器700。其中，在干涉过程中，本振光和反射光二者的振幅、频率差及相位差转化成光强度信息，被赋予至第一光束和第二光束中，第一光束和第二光束均携带本振光和反射光二者的振幅、频率差及相位差信息，分别进入第一光探测器600和第二光探测器700。第一光探测器600和第二光探测器700通过分别采集第一光束的第二光束的光强度，并将光强度信号转换为光电流信号，通过解析光电流信号，进而获得待测目标物体的测量参数。

本申请实施例还提供了发射端的具体结构，本申请发射端采用DBR激光器作为光发射元件，通过对激光器进行高频电流调制，实现对连续波的频率调制，同时将激光器置于TEC上，可使激光器稳定工作于温度范围内，且通过改变TEC的温度，可进一步改变波长，以满足具体的测量需要。下面结合图6和图7对本申请的发射端进行展开说明。

如图6和图7所示，光发射组件100采用TO封装，TO封装为气密封装，器件可靠性高，包括管帽110、管座120，管帽110扣设在管座120上，通过管座120将光发射组件100与管壳800连接；管帽110和管座120形成的腔体内设置有TEC130、热沉140、激光器150、高频信号基板160和支撑柱170；具体地，管座120表面设有TEC130、高频信号基板160和支撑柱170，TEC130的表面设置有热沉140，热沉140的侧面设有激光器150，其中热沉140的侧面上还设置有热敏电阻180。

TEC130一方面可以使激光器150工作在恒定的温度范围内，具体地，当激光器150的温度发生变化时，热敏电阻180可以将温度变化反馈至TEC驱动器上，通过TEC驱动器来控制TEC130进行制冷或制热，使激光器150的温度保持恒定，从而实现对激光器150在微观上的精确温度控制。另一方面，由于本申请实施例中的激光器150为波长可调谐激光器，可以通过温度调整的方式实现波长可调目的，通过对TEC130进行温度调节进而对激光器150进行温度调整，实现波长调整，以满足具体的测量需要；在波长调整过程中，可通过热敏电阻180监测激光器150的变化，从而实现波长的精准调整。

热沉140可以将激光器150在工作过程中产生的热量传递至TEC130，TEC130再将热量传递至管壳800的外部，保证激光器150的工作温度不会太高，进而保证激光器150输出较大功率的光信号。

激光器150为波长可调整、频率可调制的激光器，如DBR激光器，通过对DBR激光器进行高频电流调制，实现对连续波的频率调制，本申请实施例中激光器150发出的激光信号为调频连续波。本申请实施例中的激光器可以实现波长的调整，以满足具体的测量需要。

高频信号基板160上设有若干焊盘，以实现器件的电气连接，本申请实施例中的高频信号基板160通过支撑柱170来进行稳固和支撑，增加其稳定性，支撑柱170设置于管座120表面，本申请实施例中，支撑柱170与管座120电连接，因此管座120与电路板的接地线为电连接的；激光器150表面具有负极连接区域和负极连接区域，激光器的正极与正极连接区域电连接，激光器150的负极与负极连接区域电连接；高频信号基板160表面设有第一接地区域1601和第二接地区域1602，激光器150的负极连接区域可连接至第一接地区域1601，也可以连接至第二接地区域1602，第一接地区域1601表面贯穿有通孔1604，通孔1604直接贯穿至支撑柱170表面，第二接地区域1602的侧面贯穿有凹槽1603，凹槽1603直接贯穿至支撑柱170表面；这样激光器150的负极连接至负极连接区域，负极连接区域可连接至第一接地区域1601，通过第一接地区域1601表面的通孔1604，可以直接与支撑柱170电连接，进而实现激光器150的接地连接；或者，激光器150的负极连接至负极连接区域，负极连接区域可连接至第二接地区域1602，通过第二接地区域1602表面的凹槽1603，可以直接与支撑柱170电连接，进而实现激光器150的接地连接。

本申请实施例中通过光发射组件发出调频连续波光信号，光分束器将调频光信号分成本振光和发射光，本振光进入光合波器，发射光经过光环形器发出并射向待测目标，从待测目标反射回来的反射光经过光环形器进入光合波器，本振光和反射光在光合波器中发生干涉，并经过光合波器内部，从光合波器的不同位置射出第一光束和第二光束，在干涉过程中，本振光和反射光二者的振幅、频率差及相位差信息转化成光强度信息，第一光束携带光强度信息，第二光束同样携带光强度信息，第一光探测器和第二光探测器通过分别获取第一光束和第二光束的光强度信息，并将光强度信号转换为光电流信号，通过解析光电流信号，进而获得待测目标物体的测量参数。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光引擎，其特征在于，包括：

电路板；

光发射组件，与所述电路板电连接，用于发出光信号，所述光信号的波长随时间发生变化；

光分束器，设置于所述光发射组件光路上，用于将所述光信号分成本振光和发射光，所述本振光和所述发射光具有相同的频率和相位；

光环形器，设置于所述光分束器的一光路上，用于将所述发射光传输至所述光引擎外部，并接收所述发射光反射回来的反射光，所述反射光与所述本振光具有频率差和相位差；

光合波器，所述本振光和所述反射光在所述光合波器的不同位置入射，并在交汇位置发生干涉，并经所述光合波器的不同位置射出第一光束和第二光束；

光接收组件，包括第一光探测器和第二光探测器，所述第一光探测器和所述第二光探测器分别接收所述第一光束和所述第二光束，用于分别将所述第一光束和所述第二光束的光强度信号转换为光电流信号。

2.根据权利要求1所述的光引擎，其特征在于，所述光分束器内部设有分光镜，用于将所述光信号分成光特性相同的本振光和发射光；

所述光环形器内部设有第一偏振分光镜、第二偏振分光镜、第三偏振分光镜和第四偏振分光镜、法拉第光旋转器和第一半波片。

3.根据权利要求2所述的光引擎，其特征在于，所述发射光依次从所述第一偏振分光镜、所述第二偏振分光镜透射至所述光引擎外部；

所述反射光经过所述第二偏振分光镜分成第一偏振光和第二偏振光，所述第一偏振光透射至所述第一偏振分光镜，并反射生成第三偏振光；

所述第二偏振光反射至所述第三偏振分光镜上，并生成第四偏振光；

所述第三偏振光和所述第四偏振光在所述第四偏振分光镜的表面发生合波，并从所述光环形器的端口射出。

4.根据权利要求2所述的光引擎，其特征在于，所述光环形器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述发射光经过所述第一端口、第二端口传输至所述光引擎外部，所述反射光经过所述第二端口、所述第三端口传输至所述光合波器。

5.根据权利要求1所述的光引擎，其特征在于，所述光合波器包括半第一分光镜、第二分光镜和第三分光镜；

所述本振光在所述第二分光镜上的反射光、所述反射光在所述第二分光镜上的透射光在所述第二分光镜表面发生干涉；所述本振光在所述第二分光镜上的透射光、所述反射光在所述第二分光镜上的反射光在所述第二分光镜表面发生干涉。

6.根据权利要求1所述的光引擎，其特征在于，所述光发射组件包括管座和管帽，所述管座和所述管帽形成的腔体内设有：

TEC，设于所述管座表面，用于使激光器工作温度恒定，且通过调整所述TEC温度以调整所述激光器温度；

热沉，设于所述TEC表面，侧面设有所述激光器和热敏电阻，所述热敏电阻用于监测所述激光器温度变化；

所述激光器，设为波长可调激光器，用于发出调频光信号。

7.根据权利要求6所述的光引擎，其特征在于，所述光发射组件还包括：

支撑柱，与所述管座电连接，用于支撑高频信号基板；

所述高频信号基板，表面设有第一接地区域和第二接地区域，用于连接所述激光器负极，所述第一接地区域表面贯穿有通孔，所述通孔贯穿至所述支撑柱表面；所述第二接地区域侧面贯穿有凹槽，所述凹槽贯穿至所述支撑柱表面。

8.根据权利要求1所述的光引擎，其特征在于，所述光环形器还包括法拉第光旋转器和第一半波片；

所述光合波器还包括第二半波片。

9.根据权利要求1所述的光引擎，其特征在于，所述第一光束和所述第二光束相位相反。

10.根据权利要求1所述的光引擎，其特征在于，所述光信号为调频连续波光信号。