JP7000990B2 - 偏波ダイバーシティフェーズドアレイグレーティング及び偏波ダイバーシティフェーズドアレイグレーティングを用いたレーザレーダ - Google Patents
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Description
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1(A)は、本実施の形態に係る偏波ダイバーシティフェーズドアレイグレーティング10に含まれる回折格子40の一例を示した概略図であり、図1(B)は、回折格子40と組み合わされる導波路32の一例を示した概略図である。図1(A)に示すように、回折格子40は、入射したTE、TMを各々別方向に分離し、TEは導波路32Eに、TMは32Mに、各々伝播させる。
続いて本発明の第2の実施の形態について説明する。図7は、本実施の形態に係るレーザレーダ装置200の構成の一例を示したブロック図である。図7に示したレーザレーダ装置200は、距離換算部26Eが出力した、受信したTEの反射強度と、距離換算部26Mが出力した、受信したTMの反射強度とを比較して、対象物における入射角を推定する強度比較部34を有し、出力統括部30Bは、方向毎に、強度比較部34が推定した入射角と、距離換算部26E、26Mによって算出された距離dと、を出力ことにより、対象物の形状とする点において第1の実施の形態と相違するが、その他の構成は第1の実施の形態と同一なので、その他の構成には第1の実施の形態と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。本実施の形態も、第1の実施の形態と同様に、送信信号(送信光)の位相及び受信信号(受信光)の位相が、図6に示したような時間軸上で比較できるように、移相器であるヒータ38AE、38BE、38AM、38BMによって、送信光の位相及び受信光の位相の少なくともいずれかが変更される。さらに本実施の形態では、受信光に各々含まれるTE及びTMの反射率の比の算出が容易になるように、移相器であるヒータ38AE、38BE、38AM、38BMによって、当該TEの位相及び当該TMの位相の少なくともいずれかが変更される。なお、移相器であるヒータ38AE、38BE、38AM、38BMは、第1の実施の形態と同様に、スキャン制御部28によって制御される。
12 レーザ光源
18E、18M フォトダイオード
24E、24M 周波数解析部
26E、26M 距離換算部
30A、30B 出力統括部
32、32E、32M 導波路
34 強度比較部
38、38AE、38AM、38BE、38BM ヒータ
40 回折格子
50 プロセッサ
60E、60M 送信信号
70 送信光
80 対象物
100 レーザレーダ装置
102、104 対象物
200 レーザレーダ装置
δf 周波数差
θTE、θTM 回折角
τ 遅延時間
φ 入射角
Claims (4)
- 直交偏波の回折角の絶対値と平行偏波の回折角の絶対値とが等しく、かつ前記直交偏波の回折角と前記平行偏波の回折角との正負が反対となるように構成された回折格子と、
前記回折格子で受信光から分離された直交偏波が伝播する直交偏波用導波路と、
前記回折格子で受信光から分離された平行偏波を伝播する平行偏波用導波路と、
加熱又は通電により前記直交偏波用導波路を通過する光の位相を変化させる直交偏波用移相器と、
加熱又は通電により前記平行偏波用導波路を通過する光の位相を変化させる平行偏波用移相器と、
を備えた偏波ダイバーシティフェーズドアレイグレーティング。 - 波形発生源で生成された送信信号が伝播する送信用導波路と、
加熱又は通電により前記送信用導波路を通過する光の位相を変化させて前記回折格子に入射させる送信用移相器と、
を更に備えた請求項1記載の偏波ダイバーシティフェーズドアレイグレーティング。 - 請求項2記載の偏波ダイバーシティフェーズドアレイグレーティングと、
前記送信信号と、前記直交偏波用移相器により位相が変化した光を表す受信信号との周波数差に基づいて、対象物までの距離を算出し、
前記送信信号と、前記平行偏波用移相器により位相が変化した光を表す受信信号との周波数差に基づいて、前記対象物までの距離を算出し、
それぞれ算出された前記対象物までの距離に基づいて、前記対象物までの距離を計測する演算部と、
を備えたレーザレーダ。 - 請求項2記載の偏波ダイバーシティフェーズドアレイグレーティングと、
前記直交偏波用移相器により位相が変化した光を表す受信信号に基づいて、前記受信光に含まれる前記直交偏波の強度を算出し、
前記平行偏波用移相器により位相が変化した光を表す受信信号に基づいて、前記受信光に含まれる前記平行偏波の強度を算出し、
それぞれ算出された強度の比に基づいて、対象物への送信光の入射角を算出することにより、前記対象物の形状を計測する演算部と、
を備えたレーザレーダ。
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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Han et al.,Solid-State Photonics-Based Lidar With Large Beam-Steering Angle by Seamlessly Merging Two Orthogonally Polarized Beams,IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics,Vol. 27, No. 1, 8300608,IEEE,2020年10月21日,pp. 1-8,DOI: 10.1109/JSTQE.2020.3032572 |
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