CN117673877A - 一种光纤放大器泵浦源的控制方法、装置及激光雷达 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光纤放大器泵浦源的控制方法、装置及激光雷达，其方法包括：获取光纤放大器的输入光的初始输入功率与泵浦源的工作电流；若初始输入功率小于或者等于预设输入功率阈值，控制泵浦源的工作模式从第一控制模式转换为第二控制模式，并在预设延时时间T₀内保持第二控制模式；对光纤放大器的输入光以预设间隔时间ΔT进行N次采样，并获得对应的第一输入功率至第N输入功率；其中，N‑1<m≦N，m＝T₀/ΔT，N为正整数；基于第一输入功率至第N输入功率与预设输入功率阈值的关系。上述控制泵浦源的工作方法，能够匹配激光器周期性开闭的工作特点，延长泵浦源的使用寿命。

Description

一种光纤放大器泵浦源的控制方法、装置及激光雷达

技术领域

本申请属于激光雷达探测技术领域，尤其涉及一种光纤放大器泵浦源的控制方法、装置及激光雷达。

背景技术

激光雷达目前被广泛应用在智慧交通、自动驾驶、辅助驾驶、导航、测绘、气象、航天、机器人等领域中。在采用转镜进行扫描的激光雷达中，探测光在射向非平整的反射面时，会在棱边上产生反射和散射，偏离设计的光路方向。这些反射或散射的非预期光，在激光雷达内传播后会干扰正常接收，影响激光雷达的测距能力和准确性。

发明内容

本申请实施例提供了一种光纤放大器泵浦源的控制方法、装置及激光雷达，解决了光纤放大器难以响应变化的输入光进行正常工作的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种光纤放大器泵浦源的控制方法，应用于光纤放大器，包括：

获取所述光纤放大器的输入光的初始输入功率与所述泵浦源的工作电流；

若所述初始输入功率小于或者等于预设输入功率阈值，控制所述泵浦源的工作模式从第一控制模式转换为第二控制模式，并在预设延时时间T₀内保持所述第二控制模式；

对所述光纤放大器的输入光以预设间隔时间ΔT进行N次采样，并获得对应的第一输入功率至第N输入功率；其中，N-1<m≦N，m＝T₀/ΔT，N为正整数；

基于所述第一输入功率至所述第N输入功率与所述预设输入功率阈值的关系，控制所述泵浦源的工作状态。

在其中一个实施例中，所述基于所述第一输入功率至所述第N输入功率与所述预设输入功率阈值的关系，控制所述泵浦源的工作状态，包括：

若所述第一输入功率至所述第N输入功率均小于或者等于所述预设输入功率阈值，控制所述泵浦源关闭；

若所述第一输入功率至第N-1输入功率均小于或者等于所述预设输入功率阈值，且所述第N输入功率大于所述预设输入功率阈值，控制所述泵浦源的工作模式从所述第二控制模式转换为所述第一控制模式。

在其中一个实施例中，所述预设延时时间T₀的范围为：

T₁<T₀，其中，T₁为所述光纤放大器没有输入光的时间。

在其中一个实施例中，所述预设采样间隔时间ΔT的范围为：

ΔT＜T₁，其中，T₁为所述光纤放大器没有输入光的时间。

在其中一个实施例中，所述第一控制模式为功率自动控制模式，处于所述功率自动控制模式的所述泵浦源使所述光纤放大器的保持恒定的输出功率；所述第二控制模式为电流自动控制模式，处于所述电流自动控制模式的所述泵浦源保持恒定的工作电流。

在其中一个实施例中，所述泵浦源保持恒定的所述工作电流，为所述工作模式转换前所述泵浦源处于所述第一控制模式的工作电流。

在其中一个实施例中，所述泵浦源的输出功率P范围为：P≧10W。

第二方面，本申请实施例提供了一种光纤放大器泵浦源的控制装置，应用于光纤放大器，包括：

获取模块，用于获取所述光纤放大器的输入光的初始输入功率与所述泵浦源的工作电流；

第一判断控制模块，用于若所述初始输入功率小于或者等于预设输入功率阈值，控制所述泵浦源的工作模式从第一控制模式转换为第二控制模式，并在预设延时时间T₀内保持所述第二控制模式；

采样模块，用于对所述光纤放大器的输入光以预设间隔时间ΔT进行N次采样，并获得对应的第一输入功率至第N输入功率；其中，N-1<m≦N，m＝T₀/ΔT，N为正整数；

第二判断控制模块，用于基于所述第一输入功率至所述第N输入功率与所述预设输入功率阈值的关系，控制所述泵浦源的工作状态。

第三方面，本申请实施例提供了一种激光雷达，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器加载并执行所述计算机程序实现上述控制方法。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

对于光纤放大器，获取输入光的初始输入功率与泵浦源的工作电流；若初始输入功率小于或者等于预设输入功率阈值；此时激光器已停止发射，为避免泵浦源随输入功率的变小而关闭或调大，控制泵浦源的工作模式从第一控制模式转换为第二控制模式，并在预设延时时间T₀内保持第二控制模式。对光纤放大器的输入光以预设间隔时间ΔT进行N次采样，并获得对应的第一输入功率至第N输入功率；前(N-1)次采样的采样时刻在预设延时时间T₀内，第N次采样的采样时刻在预设延时时间T₀的结束时刻后，即定期不断检测输入光的输入功率直至采样时刻超过预设延时时间的结束时刻。基于第一输入功率至第N输入功率与预设输入功率阈值的关系，控制泵浦源的工作状态。若输入光的输入功率保持小于或者等于预设输入功率阈值，说明激光器仍保持停止发射，此时可以关闭光纤放大器的泵浦源；若输入光的输入功率恢复正常，说明激光器经过周期性关闭后开始发射，此时需要调整泵浦源的工作状态以使光纤放大器的输出功率稳定。采用这种泵浦源的控制方法，能够匹配激光器周期性开闭的工作特点，经过光纤放大器放大后的探测光的变化周期与激光器发射的探测光的变化周期一致，保证光纤放大器在输出阶段的功率稳定，也能避免泵浦源随着输入光的周期性变化而频繁开关，延长了泵浦源的使用寿命。

可以理解的是，上述第二至第三方面有益效果可以参见上述第一方面内容中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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。

图1是本申请一实施例提供的激光雷达的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的光纤放大器的结构示意图；

图3是本申请一实施例提供的一种泵浦源的控制方法的流程示意图；

图4是本申请一实施例提供的光纤放大器放大输入光和输出光的示意图；

图5是本申请一实施例提供的一种泵浦源的控制模块的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、模块、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请实施例提供了一种激光雷达包括发射模块、接收模块和扫描模块。如图1所示，发射模块用于发射探测光并将其射向扫描模块；扫描模块用于偏转探测光使其扫描待测视场，扫描模块还用于接收同轴返回的回波光，并将回波光偏转后射向接收模块；接收模块用于接收回波光并进行接收处理。

扫描模块采用转镜的激光雷达中，发射模块发射的探测光射向转镜的表面，经转镜反射到激光雷达的外部，用于探测目标物实现待测视场的扫描。转镜通常为反射面数量大于1的多面转镜，多面转镜含有与面相同数量的棱，其工作时以一定的速度不停地沿着自身中心轴旋转。多面转镜工作过程中，探测光会不可避免的射向多面转镜的棱上，此时探测光会被棱散射到激光雷达的内部。由于探测光功率高，高功率的探测光被散射后在激光雷达内部多次反射，会对其它光学器件产生影响，甚至干扰接收模块，影响激光雷达的测距能力和准确性。因此，需要抑制散射到激光雷达内部的非预期光，控制发射模块周期性的开闭；当探测光即将打到转镜的棱上时，发射模块调整为关闭状态停止发射探测光；发射模块保持关闭状态一段时间，待转镜的棱转过，当探测光打到转镜的反射面上时，发射模块调整为开启状态发射探测光；发射模块保持开启状态一段时间，直至探测光激光打到转镜的下一个棱上。发射模块的开启和关闭的持续时间，与多面转镜的转速相关。

为了提高激光雷达的测距能力，发射模块内设置有光纤放大器对激光器发射的探测光进行放大，增加探测光的功率。发射模块包括激光器和光纤放大器，激光器发射的探测光进入光纤放大器，光纤放大器将探测光进行功率放大后，输出放大后的探测光，放大后的探测光射向多面转镜进行扫描。激光器能够在几微秒的时间内实现快速的开闭切换，为了实现发射模块周期性开闭，光纤放大器需达到如图4所示的功能，使经过光纤放大器放大后的探测光的变化周期与激光器发射的探测光的变化周期一致。具体的，激光器在开启状态的发射功率是Pi，在一个周期内开启状态持续时间为T1，关闭状态持续时间为T2。经过光纤放大器进行功率放大后，在一个周期内开启状态持续时间为T1，开启状态时输出的探测光功率是P0，关闭状态持续时间为T2。

光纤放大器的内部结构如图2所示，光纤放大器包括输入端、合束器、泵浦源、增益光纤和输出端。激光器发射的探测光作为输入光，由光纤放大器的输入端进入，泵浦源发出的泵浦光与输入光经过合束器进行合波；合波后的光进入增益光纤，泵浦光在增益光纤中产生粒子数反转从而逐渐被消耗，而输入光则由于受激辐射作用产生了放大；输入光经过增益光纤放大后成为输出光，输出光由光纤放大器的输出端输出，输出光即为放大后的探测光。

光纤放大器的输入端还设置有第一分光器和输入探测器(PD，PhotonDetector)，输入光经过第一分光器分成两束，小部分进入输入PD用于检测输入光的功率，大部分进入合束器。光纤放大器的输出端还设置有第二分光器和输出PD，输出光经过第二分光器分成两束，小部分进入输出PD用于检测输出光的功率，大部分由输出端输出。输入PD与输出PD将检测到的光功率转化为电信号后，分别通过模/数(A/D)转换器将电信号转化为数字量，并送入微处理器进行相应处理。微处理器是实现控制的核心器件，除了监测输入光和输出光功率以外，还可以对实现对泵浦源的驱动电流控制，保证光纤放大器输出光的功率稳定。

为保护泵浦源，光纤放大器通常会带有未检测到输入光时关闭泵浦的功能，即输入PD检测到无输入光或者输入光的功率低于某设置值时，光纤放大器内部的微处理器会控制关闭泵浦源。因此当激光器周期性的开闭时，输入光纤放大器的探测光也是周期性的变化，此时光纤放大器会周期性开关泵浦源。因此当激光器周期性的开闭时，输入光纤放大器的探测光也是周期性的变化，此时光纤放大器会周期性开关泵浦源。而泵浦源开关切换的时间远大于输入光开关的周期，无法输出相同周期性变化的探测光。

光纤放大器可以是掺铒光纤放大器(Erbium Doped Fiber Amplifier，EDFA)、掺镨光纤放大器(Pr-doped Fiber Amplifier，PDFA)、铒镱共掺光纤放大器(Erbium-Ytterbium co-doped Fiber Amplifier，EYDFA)中的至少一种。

为了解决上述光纤放大器的输出光的变化周期无法与输入光的变化周期一致的问题，如图3所示，本申请实施例还提供了一种光纤放大器泵浦源的控制方法，包括：

S100，获取光纤放大器的输入光的初始输入功率与泵浦源的工作电流。

获取光纤放大器的输入光的初始输入功率，能获知光纤放大器的输入光的输入情况。如前述可知激光器周期性开闭，输入光纤放大器的探测光也是周期性的变化，根据输入光的输入功率，可以判断当前时刻有没有输入光。根据泵浦源的工作电流，可以获知当前时刻泵浦源的工作情况，是后续调控泵浦源的基础。

需要说明的是，输入光经过第一分光器分成两束，分别为第一输入光和第二输入光，第一输入光的功率远小于第二输入光的功率，例如第一输入光的功率为输入光功率的2％。第一输入光进入输入PD转换为模拟信号，再经过模数转换器及微处理器，得到光纤放大器的输入光的初始输入功率。第二输入光直接进入合束器，经过放大后成为输出光。进一步地，第一分光器和合束器之间还设置有第一隔离器，避免与第二输入光传播方向相反的非预期光进入第一分光器，进而影响第一分光器工作和输入PD的检测结果。

在一个实施例中，泵浦源的输出功率范围为：P≧10W，其中，P为泵浦源的输出功率，泵浦源的输出功率越大，光纤放大器的增益量越大。

S200，若初始输入功率小于或者等于预设输入功率阈值，控制泵浦源的工作模式从第一控制模式转换为第二控制模式，并在预设延时时间T₀内保持第二控制模式。

获取光纤放大器的输入光的初始输入功率后，将其与预设输入功率阈值进行比较，预设输入功率阈值设置的较小。

若初始输入功率大于预设输入功率阈值，说明激光器处于开启状态，输入光正常，光纤放大器也处于正常工作状态。此时泵浦源处于第一控制模式。

在一个实施例中，为了使光纤放大器的输出光的功率保持稳定，第一控制模式为功率自动控制(Auto Power Control，APC)模式，泵浦源输出的泵浦光随着输入光的功率而变化，处于APC模式的泵浦源使光纤放大器保持恒定的输出功率。由于激光雷达的测距能力与探测光的功率有直接关系，光纤放大器的输出光的功率稳定，不但能保证激光雷达的探测性能、也能保持激光雷达工作的稳定性。

输出光经过第二分光器分成两束，分别为第一输出光和第二输出光，第一输出光的功率远小于第二输出光的功率，例如第一输出光的功率为输出光功率的2％。第一输出光进入输出PD转换为模拟信号，再经过模数转换器及微处理器，得到输出光的输出功率。若检测到的输出光的输出功率与目标输出功率存在偏差，微处理器根据偏差调整泵浦源输出的泵浦光的功率。具体的，微处理器根据光纤放大器的输出光的输出功率与目标输出功率的差值，输出控制信号给泵浦源驱动电路，泵浦源驱动电路调节泵浦源输出的泵浦光的功率。当输出光的输出功率小于目标输出功率时，控制泵浦源调大泵浦光的功率；当输出光的输出功率大于目标输出功率时，控制泵浦源调小泵浦光的功率。处于功率自动控制模式的光纤放大器，输出光的输出功率稳定为目标输出功率(或者与目标输出功率的差值在阈值范围内)，从而使光纤放大器的输出功率一直保持恒定，减少了激光雷达的探测光的功率波动。

进一步地，增益光纤和第二分光器之间还设置有第二隔离器，避免与输出光传播方向相反的非预期光进入增益光纤，进而影响增益光纤的放大效果。

若初始输入功率大于预设输入功率阈值，说明激光器处于开启状态，输入光正常，光纤放大器也处于正常工作状态。此时泵浦源处于第一控制模式。

若初始输入功率小于或者等于预设输入功率阈值，说明激光器处于关闭状态，没有输入光，或者激光器异常，输入光的功率很小不满足要求。此时，光纤放大器的输出光的输出功率会急剧降低，泵浦源此时仍处于第一控制模式，光纤放大器为保证输出光的输出功率稳定，微处理器会控制泵浦源输出最大功率，这会对泵浦源造成损伤降低其寿命，也会导致光纤放大器无法输出周期性变化的探测光。而为保护泵浦源，光纤放大器具有未检测到输入光时关闭泵浦源的功能，即输入PD监测到无输入光或者输入光的输入功率低于某设置值时，光纤放大器内部的微处理器会控制关闭泵浦源。光纤放大器没有输入光时，微处理器控制泵浦源关闭，而等到输入光正常时，泵浦源无法快速响应恢复正常工作状态。

在一个实施例中，在没有输入光或者输入光异常时，泵浦源的工作模式从第一控制模式转换为第二控制模式。第二控制模式为电流自动控制(Auto Current Control，ACC)模式，处于ACC模式的泵浦源保持恒定的工作电流。故泵浦源输出的泵浦光不会随着探测光的初始输入功率而变化，泵浦源保持恒定的工作电流继续输出泵浦光。由于此时光纤放大器的输入端几乎没有探测光输入，输出端不会有能量输出，或者只有少量的探测光输出，不会对激光雷达内部其它光学器件产生影响。同时由于泵浦源的工作模式在预设延时时间T₀内保持第二控制模式，避免了泵浦源频繁的开启和关闭，延长了泵浦源的寿命。

在一个实施例中，泵浦源保持恒定的工作电流为工作模式转换前泵浦源处于第一控制模式的工作电流，泵浦源将第一控制模式的工作电流直接作为第二控制模式的工作电流，无需做更多转换，加快了工作模式的切换速度，避免了泵浦源的工作电流的波动，延长了泵浦源的寿命。泵浦源保持恒定的工作电流也可以调小至某一预设电流值，简化控制逻辑，降低光纤放大器的功耗。

在一个实施例中，预设延时时间的范围为：T₁<T₀，其中，T₀为预设延时时间，T₁为光纤放大器没有输入光的时间。发射模块周期性的发射探测光，不发射探测光的时间段内避开探测光射向多面转镜的棱，待多面转镜的棱转过，发射模块重新开始发射探测光，射向多面转镜的反射面，直至多面转镜转至探测光即将射向下一个棱。如图4所示，发射模块发射的探测光的周期中，发射模块停止发射探测光的时间为T₁，发射模块发射探测光的时间为T₂。相应的，激光器关闭的时间为T₁(即光纤放大器没有输入光的时间为T₁)，开启的时间为T₂。至少要在光纤放大器没有输入光的时间内，使泵浦源保持ACC模式。若T0≤T1，可能在光纤放大器的输入光还没有恢复正常时，泵浦源从ACC模式切换回APC模式，此时泵浦源检测到没有输入光，仍进行关泵操作，还是无法在输入光正常时快速打开泵浦源并处于APC模式工作。预设延时时间大于光纤放大器的输入光的关闭时间，避免了泵浦源的频繁开闭，延长了泵浦源的寿命。

S300，对光纤放大器的输入光以预设间隔时间ΔT进行N次采样，并获得对应的第一输入功率至第N输入功率。

在泵浦源保持第二控制模式时，监测光纤放大器的输入光的情况。对光纤放大器的输入光以预设间隔时间ΔT持续进行采样，获得输入光的输入功率，并根据输入功率判断激光器当前的开闭状态。

对光纤放大器的输入光以预设间隔时间ΔT进行N次采样，并获得对应的第一输入功率至第N输入功率。前(N-1)次采样的采样时刻在预设延时时间T₀内，第N次采样的采样时刻在预设延时时间T₀的结束时刻后，即定期不断检测输入光的输入功率直至采样时刻超过预设延时时间的结束时刻。因此，采样次数N的取值需满足：N-1<m≦N，m＝T₀/ΔT，N为正整数。

在一个实施例中，预设采样间隔时间ΔT的范围为：ΔT＜T₁。如前述，发射模块周期性的发射探测光，激光器也周期性开闭，激光器关闭的时间为T₁(即光纤放大器没有输入光的时间为T₁)，开启的时间为T₂。泵浦源的工作模式从APC模式切换为ACC模式后，保持ACC模式的时间内至少进行一次采样，便于及时地对光纤放大器的输入光进行检测，并以此判断激光器当前的开闭状态，根据输入光的输入功率及时的控制或切换泵浦源的工作模式。

需要说明的是，可以是根据采样指令进行第一次采样。具体的，泵浦源的工作模式从第一控制模式转换为第二控制模式的同时，微处理器发送采样指令给采样模块，采样模块进行第一次采样，获得第一输入功率。还可以是激光器的工作状态从开启切换到关闭时，激光器的驱动模块发送切换信号给光纤放大器的微处理器，微处理器据此发送采样指令给采样模块，采样模块进行第一次采样。上述进行第一次采样的时间获取方式，能够在泵浦源的工作模式发生变化或者即将发生变化时，开始进行输入光的输入功率监测，便于及时获取输入光的输入功率并据此控制泵浦源的工作模式。也可以根据时钟信号进行第一次采样。具体的，光纤放大器包括时钟模块，时钟模块按照固定时间间隔发送时钟指令，微处理器根据收到的时钟指令，发送采样指令给采样模块，采样模块以固定周期进行采样。采样模块第一次在预设延时时间T₀内的采样，即为前述的第一次采样。光纤放大器也可以不包括时钟模块，而直接采用激光雷达的时钟模块，光纤放大器的微处理器直接从激光雷达的时钟模块获取时钟信号。这样以固定周期采样，控制逻辑简单，能够简化系统设计，也能复用激光雷达内的功能模块。

S400，基于第一输入功率至第N输入功率与预设输入功率阈值的关系，控制泵浦源的工作状态。

基于第一输入功率至第N输入功率与预设输入功率阈值的关系，控制泵浦源的工作状态。根据输入光的输入功率的变化，及时地调整泵浦源的工作模式，使光纤放大器能够匹配激光器周期性开闭的工作特点，经过光纤放大器放大后的探测光的变化周期与激光器发射的探测光的变化周期一致，保证光纤放大器在输出阶段的功率稳定，也能避免泵浦源随着输入光的周期性变化而频繁开关，延长了泵浦源的使用寿命。

在一个实施例中，基于第一输入功率至第N输入功率与预设输入功率阈值的关系，控制泵浦源的工作状态，包括：

S410，若第一输入功率至第N输入功率均小于或者等于预设输入功率阈值，控制泵浦源关闭。

由前述可知，前(N-1)次采样的采样时刻在预设延时时间T₀内，第N次采样的采样时刻在预设延时时间T₀的结束时刻后。说明在预设延时时间T₀内，激光器处于关闭状态，光纤放大器没有输入光(或者输入光的输入功率小于预设输入功率阈值)。第N次采样的采样时刻已经在预设延时时间T₀的结束时刻后，若第N次采样获得的第N输入功率仍小于等于预设输入功率阈值，则说明激光器没有正常开启恢复发射探测光。此时微处理器控制泵浦源关闭，避免了提前关泵造成的泵浦源频繁开关影响寿命，也能及时关闭泵浦源节省能源。

S420，若第一输入功率至第N-1输入功率均小于或者等于预设输入功率阈值，且第N输入功率大于预设输入功率阈值，控制泵浦源的工作模式从第二控制模式转换为第一控制模式。

在预设延时时间内，第一输入功率至第N-1输入功率均小于或者等于预设输入功率阈值，激光器处于关闭状态，光纤放大器没有输入光(或者输入光的输入功率小于预设输入功率阈值)。第N输入功率大于预设输入功率阈值，说明在在预设延时时间T₀的结束时刻后进行第N次采样时，激光器已正常开启并输出探测光。为了使激光器发射的探测光经过光纤放大器放大后能够输出恒定的输出功率，控制泵浦源的工作模式从第二控制模式转换为第一控制模式，即从ACC模式转换为APC模式。根据激光器的工作周期，在短暂关闭后将重新开启并发射探测光。在激光器短暂关闭的器件，泵浦源并未关闭，而是以恒定电流继续输出；待激光器重新开启时，泵浦源无需重新启动，而是切换为APC模式后快速调整输出功率，使光纤放大器输出的探测光的输出功率满足要求。通过这种方式能够使光纤激光器的响应速度跟上快速变化的激光器，经过光纤放大器放大后的探测光的变化周期与激光器发射的探测光的变化周期一致，保证光纤放大器在输出阶段的功率稳定，也能避免泵浦源随着输入光的周期性变化而频繁开关，延长了泵浦源的使用寿命。

需要说明的是，也有可能获取的第一输入功率至第N-1输入功率中，有若干个大于预设输入功率阈值的情况。示例性的，当第j输入功率大于预设输入功率阈值时，有可能是激光器异常导致激光器发射的探测光的功率异常；也有可能是激光雷达的系统控制异常，导致激光器在其工作周期的关闭时间段内发射；也有可能是输入PD异常导致检测到的输入光的输入功率异常。其中1≤j≤N-1，j为整数。当出现上述情况时，可以令发射模块向上发送报警指令，需排除异常后才能使用激光雷达。

本实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

对于光纤放大器，通过获取光纤放大器的输入光信号输入光的初始输入功率与泵浦源的工作电流；若初始输入功率小于或者等于预设输入功率阈值；此时激光器已停止发射，为避免泵浦源随输入功率的变小而关闭或调大，控制泵浦源的工作模式从第一控制模式转换为第二控制模式，并在预设延时时间T0内保持第二控制模式；在预设延时时间内，对光纤放大器的输入光信号输入光以预设间隔时间ΔT进行N次采样，并获得对应的第一输入功率至第N输入功率；前(N-1)次采样的采样时刻在预设延时时间T0内，第N次采样的采样时刻在预设延时时间T0的结束时刻后，即定期不断检测输入光的输入功率直至采样时刻超过预设延时时间的结束时刻其中，N-1<m≦N，其中，m为预设延时时间与预设间隔时间的比值，N为正整数且N≧1。基于第一输入功率至第N输入功率与预设输入功率阈值的关系，控制泵浦源的工作状态。若输入光的输入功率保持小于或者等于预设输入功率阈值，说明激光器仍保持停止发射，此时可以关闭光纤放大器的泵浦源；若输入光的输入功率恢复正常，说明激光器经过周期性关闭后开始发射，此时需要调整泵浦源的工作状态，从而保持光纤放大器的输出光功率的稳定。采用这种泵浦源的控制方法，能够匹配激光器周期性开闭的工作特点，经过光纤放大器放大后的探测光的变化周期与激光器发射的探测光的变化周期一致，保证光纤放大器在输出阶段的功率稳定，也能避免泵浦源随着输入光的周期性变化而频繁开关，提高了激光雷达的探测性能，同时还避免了泵浦源过度的输出最大光功率，延长了泵浦源的使用寿命。

第二方面，如图5所示，本实施例提供了一种光纤放大器泵浦源的控制装置，包括：

获取模块100，用于获取所述光纤放大器的输入光的初始输入功率与所述泵浦源的工作电流；

第一判断控制模块200，用于若所述初始输入功率小于或者等于预设输入功率阈值，控制所述泵浦源的工作模式在获取所述初始输入功率后从第一控制模式转换为第二控制模式，并在预设延时时间T₀内保持所述第二控制模式工作；

采样模块300，用于对所述光纤放大器的输入光以预设间隔时间ΔT进行N次采样，并获得对应的第一输入功率至第N输入功率，其中，N-1<m≦N，m＝T₀/ΔT，N为正整数；

第二判断控制模块400，用于基于所述第一输入功率至所述第N输入功率与所述预设输入功率阈值的关系，控制所述泵浦源的工作状态。

需要说明的是，上述装置/模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

第三方面，本申请实施例提供了一种激光雷达，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器加载并执行所述计算机程序时实现如上述第一方面内容中任一项所述的控制方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面内容中任一项所述的控制方法。

本申请实施例提供的一种泵浦源的控制方法可以应用于手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等终端设备上，本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。

所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的模块和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的模块实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光纤放大器泵浦源的控制方法，其特征在于，包括：

获取所述光纤放大器的输入光的初始输入功率与所述泵浦源的工作电流；

若所述初始输入功率小于或者等于预设输入功率阈值，控制所述泵浦源的工作模式从第一控制模式转换为第二控制模式，并在预设延时时间T₀内保持所述第二控制模式；

对所述光纤放大器的输入光以预设间隔时间ΔT进行N次采样，并获得对应的第一输入功率至第N输入功率；其中，N-1<m≦N，m＝T₀/ΔT，N为正整数；

基于所述第一输入功率至所述第N输入功率与所述预设输入功率阈值的关系，控制所述泵浦源的工作状态。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述第一输入功率至所述第N输入功率与所述预设输入功率阈值的关系，控制所述泵浦源的工作状态，包括：

若所述第一输入功率至所述第N输入功率均小于或者等于所述预设输入功率阈值，控制所述泵浦源关闭；

若所述第一输入功率至第N-1输入功率均小于或者等于所述预设输入功率阈值，且所述第N输入功率大于所述预设输入功率阈值，控制所述泵浦源的工作模式从所述第二控制模式转换为所述第一控制模式。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预设延时时间T₀的范围为：

T₁<T₀，其中，T₁为所述光纤放大器没有输入光的时间。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预设采样间隔时间ΔT的范围为：

ΔT＜T₁，其中，T₁为所述光纤放大器没有输入光的时间。

5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一控制模式为功率自动控制模式，处于所述功率自动控制模式的所述泵浦源使所述光纤放大器的保持恒定的输出功率；所述第二控制模式为电流自动控制模式，处于所述电流自动控制模式的所述泵浦源保持恒定的工作电流。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述泵浦源保持恒定的所述工作电流，为所述工作模式转换前所述泵浦源处于所述第一控制模式的工作电流。

7.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

所述泵浦源的输出功率P范围为：P≧10W。

8.一种光纤放大器泵浦源的控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取所述光纤放大器的输入光的初始输入功率与所述泵浦源的工作电流；

第一判断控制模块，用于若所述初始输入功率小于或者等于预设输入功率阈值，控制所述泵浦源的工作模式从第一控制模式转换为第二控制模式，并在预设延时时间T₀内保持所述第二控制模式；

采样模块，用于对所述光纤放大器的输入光以预设间隔时间ΔT进行N次采样，并获得对应的第一输入功率至第N输入功率；其中，N-1<m≦N，m＝T₀/ΔT，N为正整数；

第二判断控制模块，用于基于所述第一输入功率至所述第N输入功率与所述预设输入功率阈值的关系，控制所述泵浦源的工作状态。

9.一种激光雷达，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器加载并执行所述计算机程序实现如权利要求1至7任一项所述的控制方法。