JPH02284087A - レーザレーダ装置 - Google Patents
レーザレーダ装置Info
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- JPH02284087A JPH02284087A JP1105352A JP10535289A JPH02284087A JP H02284087 A JPH02284087 A JP H02284087A JP 1105352 A JP1105352 A JP 1105352A JP 10535289 A JP10535289 A JP 10535289A JP H02284087 A JPH02284087 A JP H02284087A
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Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、レーザレーダ装置に関するものであり、特
に目標の距離と速度の検出方式１こ関するものである。
に目標の距離と速度の検出方式１こ関するものである。
［従来の技術］
第３図は例えば０ＰＴＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮ
Ｇ ／Ｊａｎｕａｒｙ１９８８ ／Ｖｏ１．２７ Ｎｏ
、１ ／ｐ０１！−ｐ０１５に示されたような従来のコ
ヒーレントレーザレーダ装置の構成図である０図におい
て、■は連続発振するレーザ光源、２はレーザ光源１の
出力光を２分割する分配器、３は分配器２の出力光のう
ち一方の偏光方向の光を透過する偏光子、４は偏光子３
の出力光の偏光を円偏光に変換する１／４波長板、５は
１／４波長板４の出力光を目標に向けて出射するととも
に目標からの反射光を受信する光学系、６は分配器２の
出力光の他方の光の角周波数を変換する周波数シフタ、
７は周波数シフタ６の出力光の偏光方向を９０’回転す
る１７２波長板、８は１／２波長板７の出力光と偏光子
３により出射光と光路を分離された目標からの反射光と
を合波する合波器、９は合波器８の出力光を光−電気変
換する受光素子、１０は受光素子９の出力（１号を増幅
する増幅器、１１はスペクトラムアナライザである。
Ｇ ／Ｊａｎｕａｒｙ１９８８ ／Ｖｏ１．２７ Ｎｏ
、１ ／ｐ０１！−ｐ０１５に示されたような従来のコ
ヒーレントレーザレーダ装置の構成図である０図におい
て、■は連続発振するレーザ光源、２はレーザ光源１の
出力光を２分割する分配器、３は分配器２の出力光のう
ち一方の偏光方向の光を透過する偏光子、４は偏光子３
の出力光の偏光を円偏光に変換する１／４波長板、５は
１／４波長板４の出力光を目標に向けて出射するととも
に目標からの反射光を受信する光学系、６は分配器２の
出力光の他方の光の角周波数を変換する周波数シフタ、
７は周波数シフタ６の出力光の偏光方向を９０’回転す
る１７２波長板、８は１／２波長板７の出力光と偏光子
３により出射光と光路を分離された目標からの反射光と
を合波する合波器、９は合波器８の出力光を光−電気変
換する受光素子、１０は受光素子９の出力（１号を増幅
する増幅器、１１はスペクトラムアナライザである。
次に動作について説明する。レーザ光源１の出力光の角
周波数をω。とする。分配器２で２分割された光の一方
は、偏光子３を透過して１７４波長板４により円偏光と
され、光学系５から目標に向けて出射される。この光は
目標により反射されるときにドツプラーシフトを生じる
。ドツプラーシフトを受けた光の角周波数ω１は次式で
表わされる。
周波数をω。とする。分配器２で２分割された光の一方
は、偏光子３を透過して１７４波長板４により円偏光と
され、光学系５から目標に向けて出射される。この光は
目標により反射されるときにドツプラーシフトを生じる
。ドツプラーシフトを受けた光の角周波数ω１は次式で
表わされる。
ω１＝ω。＋ωＤｒ”ω。＋ω。・ −”−＋１）（ド
ツプラーシフト量ωｏｐ”ω。・ −Ｍ−）に こで、■は目標の速度、Ｃは光速である。
ツプラーシフト量ωｏｐ”ω。・ −Ｍ−）に こで、■は目標の速度、Ｃは光速である。
この反射光は再び光学系５で受信され、１７４波長板４
により出射光と偏光方向が直交する直線偏光に変換され
るため、偏光子３により出射光と光路を異にして合波器
８に人力される。一方、分配器２の出力光の他方は、例
えば音響光学素子によるドツプラーシフトを用いた周波
数シフタ６により周波数変換を受ける。周波数変換を受
けた光の角周波数ω２は次式で表わされる。
により出射光と偏光方向が直交する直線偏光に変換され
るため、偏光子３により出射光と光路を異にして合波器
８に人力される。一方、分配器２の出力光の他方は、例
えば音響光学素子によるドツプラーシフトを用いた周波
数シフタ６により周波数変換を受ける。周波数変換を受
けた光の角周波数ω２は次式で表わされる。
Ｑ２＝ωＯ＋ω、 、 １２）
ここで、ω１ｖは音響光学素子によるドツプラーシフト
角周波数である。周波数シフタ６の出力光は、１／２波
長板７により偏光方向を９０’変換されて合波器８に入
力される目標からの反射光と偏光方向を同じとし、合波
器８に入力される０合波器８の出力光を受光素子９で電
気変換するとき合波器８に人力された２つの光の周波数
混合が生じ、受光素子９の出力信号における周波数混合
成分Ｉ ｍ１ｘは次式で表わされる。
ここで、ω１ｖは音響光学素子によるドツプラーシフト
角周波数である。周波数シフタ６の出力光は、１／２波
長板７により偏光方向を９０’変換されて合波器８に入
力される目標からの反射光と偏光方向を同じとし、合波
器８に入力される０合波器８の出力光を受光素子９で電
気変換するとき合波器８に人力された２つの光の周波数
混合が生じ、受光素子９の出力信号における周波数混合
成分Ｉ ｍ１ｘは次式で表わされる。
Ｉ、、、＝２・ηイ１ｃｏｓ （（ω１ｒ＋ωＤｒ）ｔ
＋φ、−φ２） ＋３＋ ここで、ηは受光素子９の感度、■８．φ、はそれぞれ
目標からの反射光の受光素子９面上での強度と位相、Ｉ
２ｔφ２はそれぞれ１／２波長板７の出力光の受光素子
９面上での強度と位相である。
＋φ、−φ２） ＋３＋ ここで、ηは受光素子９の感度、■８．φ、はそれぞれ
目標からの反射光の受光素子９面上での強度と位相、Ｉ
２ｔφ２はそれぞれ１／２波長板７の出力光の受光素子
９面上での強度と位相である。
この信号を増幅器１０で増幅し、スペクトラムアナライ
ザ１９で観測すればωＩ、＋ωＤ、を計測できる。この
うちω□、は既知量であるのでωＤＰが分かり、次式に
より目標の速度Ｖが検出できる。
ザ１９で観測すればωＩ、＋ωＤ、を計測できる。この
うちω□、は既知量であるのでωＤＰが分かり、次式に
より目標の速度Ｖが検出できる。
− Ｌ吐・ （４）
７− ω。 Ｃ ［発明が解決しようとする課題］ 従来のレーザレーダ装置は以上のように構成されていた
ので、目標の距離と速度を同時に測定することができな
かった。距離を測定するには、出力光をパルスで出射し
パルス遅延時間を測定する方法があるが、この場合、距
離分解能を高くとろうとすると、速度検出に用いること
のできる信号エネルギーが低下してしまい速度検出信号
のＳ／Ｎが劣化してしまう、逆に、速度検出信号のＳ／
Ｎを高くとろうとすると、従来装置のように距離分解能
が劣化してしまうなどの課題があった。
７− ω。 Ｃ ［発明が解決しようとする課題］ 従来のレーザレーダ装置は以上のように構成されていた
ので、目標の距離と速度を同時に測定することができな
かった。距離を測定するには、出力光をパルスで出射し
パルス遅延時間を測定する方法があるが、この場合、距
離分解能を高くとろうとすると、速度検出に用いること
のできる信号エネルギーが低下してしまい速度検出信号
のＳ／Ｎが劣化してしまう、逆に、速度検出信号のＳ／
Ｎを高くとろうとすると、従来装置のように距離分解能
が劣化してしまうなどの課題があった。
この発明は上記の課題を解消するためになされたもので
、目標の距はと速度を同時に２分解能を高く、かつＳ／
Ｎを良く検出することができるレーザレーダ装置を得る
ことを目的とするものである。
、目標の距はと速度を同時に２分解能を高く、かつＳ／
Ｎを良く検出することができるレーザレーダ装置を得る
ことを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
この発明によるレーザレーダ装置は、角周波数ωＯで連
続発振するレーザ光源と、前記レーザ光源出力光を２分
割する分配器と、前記分配器出力光の一方を透過する偏
光子と、前記偏光子出力光の偏光を円偏光に変換する１
／４波長板と、前記１７４波長板出力光を目標に向けて
出射し目標からの反射光を受信する光学系と、前記分配
器出力光の他方の角周波数をω。＋ωｒ１に変換する周
波数シフタと、前記周波数シフタ出力光の偏光方向を９
０”回転する１／２波長板と、前記光学系により受信さ
れ前記１７４波長板で直線偏光に変換され前記偏光子に
より出射光と光路を分離された目標からの反射光と前記
１／２波長板出力光とを合波する合波器と、前記合波器
出力光を光−電気変換する受光素子と、前記受光素子出
力信号を増幅する増幅器とを備えたレーザレーダ装置に
おいて、速度Ｂ（ビット／秒）で２Ｎ−１ビット（Ｎ：
整数）のｍ系列信号を発生するｍ系列発生器と、前記レ
ーザ光源と偏光子を結ぶ光路上に置かれ、外部信号とし
て前記ｍ系列発生器から入力されるｍ系列信号によりレ
ーザ光源出力光を変調して出力する光変調器と、前記ｍ
系列発生器からのｍ系列信号に対して外部信号に応じて
遅延を与える遅延回路と、前記増幅器出力信号のうち角
周波数ωＩＩＦ±５πＢ内の信号成分を通過する帯域通
過フィルタと、前記帯域通過フィルタ出力信号と前記遅
延回路出力信号を周波数混合するミクサと、前記ミクサ
出力信号の電力を計測し、電力に応じた出力信号を発生
する電力測定器と１曲記電力測定器出力信号が最大とな
るように遅延回路に信号を出力して遅延量を制御し、そ
の時の遅延量を距離検出信号として出力する遅延量制御
回路と、前記ミクサ出力信号を入力して周波数弁別を行
ない速度検出信号として出力する周波数弁別器とを備え
たものである。
続発振するレーザ光源と、前記レーザ光源出力光を２分
割する分配器と、前記分配器出力光の一方を透過する偏
光子と、前記偏光子出力光の偏光を円偏光に変換する１
／４波長板と、前記１７４波長板出力光を目標に向けて
出射し目標からの反射光を受信する光学系と、前記分配
器出力光の他方の角周波数をω。＋ωｒ１に変換する周
波数シフタと、前記周波数シフタ出力光の偏光方向を９
０”回転する１／２波長板と、前記光学系により受信さ
れ前記１７４波長板で直線偏光に変換され前記偏光子に
より出射光と光路を分離された目標からの反射光と前記
１／２波長板出力光とを合波する合波器と、前記合波器
出力光を光−電気変換する受光素子と、前記受光素子出
力信号を増幅する増幅器とを備えたレーザレーダ装置に
おいて、速度Ｂ（ビット／秒）で２Ｎ−１ビット（Ｎ：
整数）のｍ系列信号を発生するｍ系列発生器と、前記レ
ーザ光源と偏光子を結ぶ光路上に置かれ、外部信号とし
て前記ｍ系列発生器から入力されるｍ系列信号によりレ
ーザ光源出力光を変調して出力する光変調器と、前記ｍ
系列発生器からのｍ系列信号に対して外部信号に応じて
遅延を与える遅延回路と、前記増幅器出力信号のうち角
周波数ωＩＩＦ±５πＢ内の信号成分を通過する帯域通
過フィルタと、前記帯域通過フィルタ出力信号と前記遅
延回路出力信号を周波数混合するミクサと、前記ミクサ
出力信号の電力を計測し、電力に応じた出力信号を発生
する電力測定器と１曲記電力測定器出力信号が最大とな
るように遅延回路に信号を出力して遅延量を制御し、そ
の時の遅延量を距離検出信号として出力する遅延量制御
回路と、前記ミクサ出力信号を入力して周波数弁別を行
ない速度検出信号として出力する周波数弁別器とを備え
たものである。
［作用］
この発明によるレーザレーダ装置は、レーザレーダ出射
光をｍ系列信号に応じて例えば位相変調しておき、目標
からのドツプラーシフトを受けた反射光をコヒーレント
検波する。検波した電気信号をレーザレーダ出射光を変
調しているｍ系列信号に対して遅延を与えた信号で同期
検波し、検波した出力が最大となる遅延量から目標の距
離検出を行なうことができる。同時に同期検波信号の周
波数を弁別することで目標の速度検出を行なうことがで
きる。
光をｍ系列信号に応じて例えば位相変調しておき、目標
からのドツプラーシフトを受けた反射光をコヒーレント
検波する。検波した電気信号をレーザレーダ出射光を変
調しているｍ系列信号に対して遅延を与えた信号で同期
検波し、検波した出力が最大となる遅延量から目標の距
離検出を行なうことができる。同時に同期検波信号の周
波数を弁別することで目標の速度検出を行なうことがで
きる。
［実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図であり、第３
図従来例と同一、又は相当部分には同一符号を用いてそ
の説明は省略する０図において、１１は速度Ｂ （ｂｉ
ｔ／５ｅｃ）で２”−１ビット（Ｎ：整数）のｍ系列信
号を発生するｍ系列発生器、１２は分配器２と偏光子３
を結ぶ光路上に置かれ、外部信号として上記ｍ系列発生
器１１から入力されるｍ系列信号によりレーザ光源１の
出力光を変調して出力する光変調器、１３はｍ系列発生
器１１からのｍ系列信号に対して外部信号に応じてビッ
ト単位で遅延を与える遅延回路、１４は増幅器１０の出
力信号のうち角周波数ω１．±５πＢ内の信号成分を通
過する帯域通過フィルタ、１５はこの帯域通過フィルタ
１４の出力信号と前記遅延回路１３の出力信号を周波数
混合するミクサ。
図従来例と同一、又は相当部分には同一符号を用いてそ
の説明は省略する０図において、１１は速度Ｂ （ｂｉ
ｔ／５ｅｃ）で２”−１ビット（Ｎ：整数）のｍ系列信
号を発生するｍ系列発生器、１２は分配器２と偏光子３
を結ぶ光路上に置かれ、外部信号として上記ｍ系列発生
器１１から入力されるｍ系列信号によりレーザ光源１の
出力光を変調して出力する光変調器、１３はｍ系列発生
器１１からのｍ系列信号に対して外部信号に応じてビッ
ト単位で遅延を与える遅延回路、１４は増幅器１０の出
力信号のうち角周波数ω１．±５πＢ内の信号成分を通
過する帯域通過フィルタ、１５はこの帯域通過フィルタ
１４の出力信号と前記遅延回路１３の出力信号を周波数
混合するミクサ。
１６はこのミクサ１５の出力信号の電力を計測し、電力
に応じた出力信号を発生する電力測定器、１７はこの電
力測定器１６の出力信号が最大となるように遅延回路１
３に信号を出力して遅延量を制御し、その時の遅延量を
距離検出信号として出力する遅延量制御回路、１８は前
記ミクサ１５の出力信号を入力して周波数弁別を行ない
。
に応じた出力信号を発生する電力測定器、１７はこの電
力測定器１６の出力信号が最大となるように遅延回路１
３に信号を出力して遅延量を制御し、その時の遅延量を
距離検出信号として出力する遅延量制御回路、１８は前
記ミクサ１５の出力信号を入力して周波数弁別を行ない
。
速度検出信号として出力する周波数弁別器である。
次に動作について説明する。
例えば、光変調器１２として位相変調器を考えると、光
変調器１２の出力光の電界強度Ｅ。は次式のように表わ
される。
変調器１２の出力光の電界強度Ｅ。は次式のように表わ
される。
Ｅ ｏ ” Ｅ ｏ ｅＸＰ（ｊ（（ａＪｏ ｔ
＋φ （ｔ））） ＋５１ここで、
Ｅｏは光変調器１２出力光電界の振幅。
＋φ （ｔ））） ＋５１ここで、
Ｅｏは光変調器１２出力光電界の振幅。
ω。はレーザ光源１出力光の角周波数、φ（１）は位相
であり、２値変調であればＯ２πのいずれかの値をとる
。
であり、２値変調であればＯ２πのいずれかの値をとる
。
この光波を目標に照射し、反射光を受光素子９で受けた
場合、受光素子９面上での反射光の電界強度Ｅ、は次式
となる。
場合、受光素子９面上での反射光の電界強度Ｅ、は次式
となる。
Ｅ １ ＝ Ｅ １ｅｘｐ（ｊ（ωｏ ” （＆ｌ ｔ
ｌｐ）ｔ＋φ（ｔ−Ｖ））ここで、Ｒ８は受光素子９面
上での反射光電界の振幅、では目標までの距離をＬとし
て２ Ｌ ／ ｃ（ｃ：光速）で表わされる光が目標を
往復してくる時間である。この光の電カスベクトルを第
２図（ａｌに示す。図中、Ｂは２’−１ビットのｒｎ系
列信号の伝送速度（ｂｉｔ／５ｅｅ）であり、ω。＋ω
ｏｐのキャリア信号は抑圧されスペクトル拡散信号とな
っている。
ｌｐ）ｔ＋φ（ｔ−Ｖ））ここで、Ｒ８は受光素子９面
上での反射光電界の振幅、では目標までの距離をＬとし
て２ Ｌ ／ ｃ（ｃ：光速）で表わされる光が目標を
往復してくる時間である。この光の電カスベクトルを第
２図（ａｌに示す。図中、Ｂは２’−１ビットのｒｎ系
列信号の伝送速度（ｂｉｔ／５ｅｅ）であり、ω。＋ω
ｏｐのキャリア信号は抑圧されスペクトル拡散信号とな
っている。
一方１分配器２により分割された他方の光は、周波数シ
フタ６によりキャリア周波数はω。＋ω１２となる。受
光素子９面上での１／２波長板７の出力光の電界強度Ｅ
２は次式となる。
フタ６によりキャリア周波数はω。＋ω１２となる。受
光素子９面上での１／２波長板７の出力光の電界強度Ｅ
２は次式となる。
Ｅ ｘ ＝ Ｅ ｘ ｅＸＰ（ｊ（ＣＪ ｏ ＋
（１） ｘｒ）Ｌ＋ φ ｇ）（７１ここで、Ｒ２
は１７２波長板７出力光電界の振幅、ω８．は周波数シ
フタ６による周波数シフト量、φ２は電界位相である。
（１） ｘｒ）Ｌ＋ φ ｇ）（７１ここで、Ｒ２
は１７２波長板７出力光電界の振幅、ω８．は周波数シ
フタ６による周波数シフト量、φ２は電界位相である。
この光の電カスベクトルを第２図Ｃｂ）に示す。
受光素子９では上記２つの光の周波数混合が行なわれ、
光−電気変換された電気信号工は次式となる。
光−電気変換された電気信号工は次式となる。
■＝η・（Ｅｌ ＋Ｅ２ ） ’
＝η・（ＩＥ□１２＋１ド２１２
＋ ２１ ’Ｋ ＋ｌ ｌ Ｅ ２１ ｃｏｓ（ｊ（ω
ＩＦ＋ （１１Ｄｒ）ｔ＋φ（ｔ−τ）））（ｇ） ここで、ηは受光素子９の感度である。
ＩＦ＋ （１１Ｄｒ）ｔ＋φ（ｔ−τ）））（ｇ） ここで、ηは受光素子９の感度である。
この電気信号を増幅器１０で増幅し、中心角周波数ωＩ
Ｆ、帯域幅５πＢ以内の信号を通過させる帯域通過フィ
ルタ１４を通すと、電気信号のスペクトルは第２図（ｅ
）のようになる。
Ｆ、帯域幅５πＢ以内の信号を通過させる帯域通過フィ
ルタ１４を通すと、電気信号のスペクトルは第２図（ｅ
）のようになる。
一方、ｍ系列発生器１１の出力信号のうち遅延回路１３
により遅延を与えた信号Ｖｏは次式で表わされる。
により遅延を与えた信号Ｖｏは次式で表わされる。
Ｖ、＝Ｖ （ｔ−τ’ ） ＋９
＋ここで、 Ｖ （ｔ）はｍ系列発生器１１の出力信号
であり、τ′は遅延回路１３による遅延時間である。第
２図ｆｄ）にこの信号の電カスベクトルを示す。
＋ここで、 Ｖ （ｔ）はｍ系列発生器１１の出力信号
であり、τ′は遅延回路１３による遅延時間である。第
２図ｆｄ）にこの信号の電カスベクトルを示す。
帯域通過フィルタ１４の出力信号と遅延回路１３の出力
信号をミクサ１５により混合した場合、その出力信号Ｖ
ｏ ｕ Ｌの平均値は次式となる。
信号をミクサ１５により混合した場合、その出力信号Ｖ
ｏ ｕ Ｌの平均値は次式となる。
Ｖｏｕｔ ” ’ ”２” −’Ｉ Ｂ” ５ｇｏｓ
−（に？−＋ Ｉａ） ｏｒ）ｔ＋φ（を−で））・Ｖ
（を−で’ ）ｄｔ；０ （τ≠
τ′）＝Ｃ−Ｖ−ｃｏｓ（（ωｔｒ＋（ａｌｏｐ）ｔ）
（Ｔ＝Ｔ’ ）（ｃ＝１）占ド１圧正士）（ｔｏ） ここで、Ｒは第（８）式を電流電圧変換時の負荷抵抗、
Ａは増幅器１０の利得である。τ＝τ′の時のミクサ１
５出力信号の電カスベクトルを第２図ｔｅｌに示す、こ
のミクサ１５出力信号を中心角周波数ω１２の周波数弁
別器１８で周波数弁別することでωＤ、を求められ、前
記第（４）式より目標の速度が分かる。また、ミクサ１
５出力信号の電力を電力測定器１６で測定し、これが最
大となるように遅延量制御回路１７で遅延回路１３の遅
延量を設定すれば、遅延量τから目標までの距離■、は
次式で求まる。
−（に？−＋ Ｉａ） ｏｒ）ｔ＋φ（を−で））・Ｖ
（を−で’ ）ｄｔ；０ （τ≠
τ′）＝Ｃ−Ｖ−ｃｏｓ（（ωｔｒ＋（ａｌｏｐ）ｔ）
（Ｔ＝Ｔ’ ）（ｃ＝１）占ド１圧正士）（ｔｏ） ここで、Ｒは第（８）式を電流電圧変換時の負荷抵抗、
Ａは増幅器１０の利得である。τ＝τ′の時のミクサ１
５出力信号の電カスベクトルを第２図ｔｅｌに示す、こ
のミクサ１５出力信号を中心角周波数ω１２の周波数弁
別器１８で周波数弁別することでωＤ、を求められ、前
記第（４）式より目標の速度が分かる。また、ミクサ１
５出力信号の電力を電力測定器１６で測定し、これが最
大となるように遅延量制御回路１７で遅延回路１３の遅
延量を設定すれば、遅延量τから目標までの距離■、は
次式で求まる。
Ｌ＝−ｆＪ （１１）実際には、
遅延回路１３はビット単位の遅延を与えるものなので、
遅延ビット量ｋ（ビット）とすると目標までの距ＡＩＬ
及び分解能ΔＬはそれぞれ次式で与えられる。
遅延回路１３はビット単位の遅延を与えるものなので、
遅延ビット量ｋ（ビット）とすると目標までの距ＡＩＬ
及び分解能ΔＬはそれぞれ次式で与えられる。
Ｌ＝＋（１２）、ΔＬ＝−’ｐ丁 （１３）例えば、分
解能を１ｍとするには、伝送速度Ｂｂｉｔ／ｓｅｃを１
５０ Ｍｂｉｔ／ｓｅｃとすれば良い。
解能を１ｍとするには、伝送速度Ｂｂｉｔ／ｓｅｃを１
５０ Ｍｂｉｔ／ｓｅｃとすれば良い。
すなわち、このレーザレーダ装置は、目標への出射光を
ｍ系列信号により変調しておき、目標からの反射光をコ
ヒーレント検波した後に前記ｍ系列信号にビット単位で
遅延を与えた信号で同期検波するものである。変調４１
１号としてｍ系列信号を用いているので、同期検波出力
は２つのｍ系列信号の相関値となり、レーザレーダ出射
光が目標で反射され再度受信されるのに要する時間と同
期検波用の遅延信号の遅延時間を一致させたときに最大
出力が生じる。この遅延信号の遅延時間から目標の距離
を上記のように高分解能で検出でき、また、この出力の
周波数から目標の速度を検出できる。このときの出力は
２Ｎ−１ピツ１〜のｍ系列パルス列の全エネルギーに対
応するものであり、単発のパルスのエネルギーを利用す
るものに比べＳ／Ｎは著しく改善される。
ｍ系列信号により変調しておき、目標からの反射光をコ
ヒーレント検波した後に前記ｍ系列信号にビット単位で
遅延を与えた信号で同期検波するものである。変調４１
１号としてｍ系列信号を用いているので、同期検波出力
は２つのｍ系列信号の相関値となり、レーザレーダ出射
光が目標で反射され再度受信されるのに要する時間と同
期検波用の遅延信号の遅延時間を一致させたときに最大
出力が生じる。この遅延信号の遅延時間から目標の距離
を上記のように高分解能で検出でき、また、この出力の
周波数から目標の速度を検出できる。このときの出力は
２Ｎ−１ピツ１〜のｍ系列パルス列の全エネルギーに対
応するものであり、単発のパルスのエネルギーを利用す
るものに比べＳ／Ｎは著しく改善される。
なお、上記実施例では、光変調器１２として位相変調器
を用いた場合について説明したが、強度変調器や周波数
変調器を用いても良く、上記と同様の効果が得られる。
を用いた場合について説明したが、強度変調器や周波数
変調器を用いても良く、上記と同様の効果が得られる。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、レーザレーダ出射光
としてｍ系列変調された光を用い、「１標からの反射光
をコヒーレント検波し、更に遅延を与えたｍ系列変調信
号で同期検波を行なうようにしたので、同期時の遅延量
と周波数から目標の距離と速度を同時に２分解能を高く
、かっＳ／Ｎを良く検出できる。
としてｍ系列変調された光を用い、「１標からの反射光
をコヒーレント検波し、更に遅延を与えたｍ系列変調信
号で同期検波を行なうようにしたので、同期時の遅延量
と周波数から目標の距離と速度を同時に２分解能を高く
、かっＳ／Ｎを良く検出できる。
第１図はこの発明の一実施例によるレーザレーダ装置を
示す構成図、第２図ｆａ）〜（ｅｌは実施例の各部にお
ける電カスベクトルを示す図、第３図は従来のレーザレ
ーダ装置を示す構成図である。 １はレーザ光源、２は分配器、３は偏光子、４は１７４
波長板、５は光学系、６は周波数シフタ、７は１／２波
長板、８は合波器、９は受光素子、１０は増幅器、１１
はｍ系列発生器、１２は光変調器、１３は遅延回路、１
４は帯域通過フィルタ、１５はミクサ、１６は電力測定
器、１．７は遅延量制御回路、１８は周波数弁別器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄（ほか２名）第１ 回 距鰭萩工侶弓 魂３画
示す構成図、第２図ｆａ）〜（ｅｌは実施例の各部にお
ける電カスベクトルを示す図、第３図は従来のレーザレ
ーダ装置を示す構成図である。 １はレーザ光源、２は分配器、３は偏光子、４は１７４
波長板、５は光学系、６は周波数シフタ、７は１／２波
長板、８は合波器、９は受光素子、１０は増幅器、１１
はｍ系列発生器、１２は光変調器、１３は遅延回路、１
４は帯域通過フィルタ、１５はミクサ、１６は電力測定
器、１．７は遅延量制御回路、１８は周波数弁別器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄（ほか２名）第１ 回 距鰭萩工侶弓 魂３画
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 角周波数ω＿Ｏで連続発振するレーザ光源と、前記レー
ザ光源出力光を２分割する分配器と、前記分配器出力光
の一方を透過する偏光子と、前記偏光子出力光の偏光を
円偏光に変換する１／４波長板と、前記１／４波長板出
力光を目標に向けて出射し目標からの反射光を受信する
光学系と、前記分配器出力光の他方の角周波数をω＿Ｏ
＋ω＿Ｉ＿Ｆに変換する周波数シフタと、前記周波数シ
フタ出力光の偏光方向を９０°回転する１／２波長板と
、前記光学系により受信され前記１／４波長板で直線偏
光に変換され前記偏光子により出射光と光路を分離され
た目標からの反射光と前記１／２波長板出力光とを合波
する合波器と、前記合波器出力光を光−電気変換する受
光素子と、前記受光素子出力信号を増幅する増幅器とを
備えたレーザレーダ装置において、 速度Ｂ（ビット／秒）で２＾Ｎ−１ビット（Ｎ：整数）
のｍ系列信号を発生するｍ系列発生器と、前記レーザ光
源と偏光子を結ぶ光路上に置かれ、外部信号として前記
ｍ系列発生器から入力されるｍ系列信号によりレーザ光
源出力光を変調して出力する光変調器と、前記ｍ系列発
生器からのｍ系列信号に対して外部信号に応じて遅延を
与える遅延回路と、前記増幅器出力信号のうち角周波数
ω＿Ｉ＿Ｆ±５πＢ内の信号成分を通過する帯域通過フ
ィルタと、前記帯域通過フィルタ出力信号と前記遅延回
路出力信号を周波数混合するミクサと、前記ミクサ出力
信号の電力を計測し、電力に応じた出力信号を発生する
電力測定器と、前記電力測定器出力信号が最大となるよ
うに遅延回路に信号を出力して遅延量を制御し、その時
の遅延量を距離検出信号として出力する遅延量制御回路
と、前記ミクサ出力信号を入力して周波数弁別を行ない
速度検出信号として出力する周波数弁別器とを備えたこ
とを特徴とするレーザレーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1105352A JP2685107B2 (ja) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | レーザレーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1105352A JP2685107B2 (ja) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | レーザレーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02284087A true JPH02284087A (ja) | 1990-11-21 |
| JP2685107B2 JP2685107B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=14405339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1105352A Expired - Fee Related JP2685107B2 (ja) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | レーザレーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2685107B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000338246A (ja) * | 1999-05-28 | 2000-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | コヒーレントレーザレーダ装置 |
| US7018094B1 (en) * | 1999-10-16 | 2006-03-28 | Airbus Uk Limited | Material analysis |
| JP2006513399A (ja) * | 2002-05-29 | 2006-04-20 | ケント・エル・デインズ | レーザ出力の周波数変調を用いて速度を測定するためのシステム及び方法 |
| JP2012004311A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Mitsubishi Electric Corp | 高出力レーザ装置 |
| JP2020169983A (ja) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | ジック アーゲー | 距離の測定 |
-
1989
- 1989-04-25 JP JP1105352A patent/JP2685107B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000338246A (ja) * | 1999-05-28 | 2000-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | コヒーレントレーザレーダ装置 |
| US7018094B1 (en) * | 1999-10-16 | 2006-03-28 | Airbus Uk Limited | Material analysis |
| JP2006513399A (ja) * | 2002-05-29 | 2006-04-20 | ケント・エル・デインズ | レーザ出力の周波数変調を用いて速度を測定するためのシステム及び方法 |
| JP2012004311A (ja) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Mitsubishi Electric Corp | 高出力レーザ装置 |
| JP2020169983A (ja) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | ジック アーゲー | 距離の測定 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2685107B2 (ja) | 1997-12-03 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |