SE514276C2 - A pulsed coherent laser radar system - Google Patents

A pulsed coherent laser radar system

Info

Publication number
SE514276C2
SE514276C2 SE9901872A SE9901872A SE514276C2 SE 514276 C2 SE514276 C2 SE 514276C2 SE 9901872 A SE9901872 A SE 9901872A SE 9901872 A SE9901872 A SE 9901872A SE 514276 C2 SE514276 C2 SE 514276C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
professional
coupler
pulses
ring
optical
Prior art date
Application number
SE9901872A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9901872D0 (en
SE9901872L (en
Inventor
Christer Karlsson
Original Assignee
Foersvarets Forskningsanstalt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foersvarets Forskningsanstalt filed Critical Foersvarets Forskningsanstalt
Priority to SE9901872A priority Critical patent/SE514276C2/en
Publication of SE9901872D0 publication Critical patent/SE9901872D0/en
Priority to AU51199/00A priority patent/AU5119900A/en
Priority to PCT/SE2000/001055 priority patent/WO2000072046A1/en
Publication of SE9901872L publication Critical patent/SE9901872L/en
Publication of SE514276C2 publication Critical patent/SE514276C2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4818Constructional features, e.g. arrangements of optical elements using optical fibres
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/26Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting optical wave
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/50Systems of measurement based on relative movement of target

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

The present invention relates to a pulsed coherent laser radar system comprising a single-frequency transmitter laser (1) which generates laser pulses. The laser pulses pass a beam splitter (2) which splits the energy of the pulses and conducts a first part to the output unit (12, 13) of the system for transmitting laser radar pulses. A second part is conducted to a first optical fibre (4) and further to an input of a first fibre-optic coupler (5), which connects part of the energy of each pulse to a fibre-optic ring, which comprises a second fibre-optic coupler (6). An output (A3) of the second coupler conducts part of the energy of each pulse remaining in the fibre-optic ring while a second output (A4) discharges pulses in a pulse train with a pulse frequency dependent on the time of a pulse passing round in the fibre-optic ring. The pulse train is combined in a detection device with return pulses from targets, frequency information about the return pulses being recovered.

Description

25 30 35 514 2761 2 Uppfinningen löser dessa problem genom att den får den utformning som framgår av det efterföljande självständiga patentkravet. Lämpliga utföringsformer av upp- finningen framgår av övriga patentkrav. The invention solves these problems by giving it the design set forth in the appended independent claim. Suitable embodiments of the invention appear from other patent claims.

I det följande kommer uppfinningen att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritning, där fig. 1 visar en första utföringsform av ett CLR-system med fiberoptisk pulstågsgenerator enligt uppfinningen, fig. 2 visar exempel på genererade pulståg i armen A4 i fig. 1, varvid de vänstra diagrammen visar individuella Gaussiska pulser och de högra visar summan av pulsema, som i detta exempel genererar en kvasi- konstant LO-effekt, fig. 3 visar motsvarande som fig. 2 för en fiberlängd som är tre gånger längre, vilket medför en större tidsseparation mellan pulsema och fig. 4 visar en andra utföiingsform av ett CLR-system med fiberoptisk pulstågsgenerator enligt uppfinningen.In the following, the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawing, where fi g. 1 shows a first embodiment of a CLR system with a professional pulse train generator according to the invention, a. 2 shows examples of generated pulse trains in the arm A4 in fi g. 1, the left diagrams showing individual Gaussian pulses and the right ones showing the sum of the pulses, which in this example generate a quasi-constant LO effect, fi g. 3 shows the equivalent as fi g. 2 for a fiber length that is three times longer, which results in a larger time separation between the pulses and fig. 4 shows a second embodiment of a CLR system with a professional pulse train generator according to the invention.

Den grundläggande idén vid uppfinningen är att en viss del av den pulsade sändar- strålningen länkas av och leds till en fiberoptisk ring, från vilken pulser avleds varv efter varv och bildar ett pulståg. Den reflekterade strålningen från ett visst avstånd kan härigenom fås att blandas på detektom med en kopia av sig själv. Signalbe- handling sker sedan på normalt sätt.The basic idea of the invention is that a certain part of the pulsed transmitter radiation is deflected and directed to a opt professional ring, from which pulses are diverted turn after turn and form a pulse train. The reflected radiation from a certain distance can thereby be made to mix on the detector with a copy of itself. Signal processing then takes place in the normal way.

Det finns ingen särskild LO-laser och problem med frekvens-chirp och begränsingar i tidskoherens kan elimineras eller reduceras starkt jämfört med känd teknik. För tillämpningar som avser hårda mål, definierat som att ytreflektionen totalt dominerar målets reflektion, kan frekvenschirp elimineras helt då fiberlängden L är matchad mot avståndet. Då avståndet inte är matchat kommer frekvenschirpen att ge en signalbreddning (spektralt) om än i väsentligt lägre omfattning jämfört med känd teknik. För distribuerade mål, exempelvis partiklari atmosfären, kommer begräns- ningar p.g.a. frekvenschirp att kvarstå i ungefärligen samma omfattning som med känd teknik. Dock försvinner problem med frekvensinstabiliteter hos LO-lasem.There is no specific LO laser and problems with frequency chirp and time coherence limitations can be eliminated or greatly reduced compared to the prior art. For applications involving hard targets, which som deny that the outer totalt section totally dominates the reflection of the target, frequency sharpness can be completely eliminated when the L length L is matched to the distance. When the distance is not matched, the frequency shear will give a signal width (spectral), albeit to a significantly lower extent compared to the prior art. For distributed targets, such as particulate matter in the atmosphere, there will be restrictions due to frequency chirp to remain to approximately the same extent as with prior art. However, problems with frequency instabilities in the LO laser disappear.

I figur 1 visas ett CLR-system med fiberoptisk pulstågsgenerator enligt en utförings- form av uppfinningen. En laser 1 avger laserstrålningspulser. En stråldelare 2 delar upp pulsemas energi och leder en första del till systemets utenhet 12,13 för ut- 10 15 20 25 30 35 1514 2767, 3 sändning av laserradarpulser. Utenheten är av känt slag och kan på vanligt sätt innefatta en M4-platta 12 och en strålexpander 13.Figure 1 shows a CLR system with a professional pulse train generator according to an embodiment of the invention. A laser 1 emits laser radiation pulses. A beam splitter 2 divides the energy of the pulses and leads a first part to the output unit 12,13 of the system for transmitting laser radar pulses. The outdoor unit is of known type and may in the usual way comprise an M4 plate 12 and a beam expander 13.

Stråldelaren 2 leder en andra del av pulsemas energi in i en första optisk fiber 4, normalt via en fokuserande lins 3. Från den första optiska fibem leds strålningen till den ena ingången på en första fiberoptísk kopplare 5 med två ingångar och två utgångar. Denna kopplare kopplar, via sin ena utgång A1, en del av varje puls energi in i en fiberoptísk ring, som innefattar en andra fiberoptísk kopplare 6 av samma typ som den första och en andra optisk fiber L.The beam splitter 2 conducts a second part of the energy of the pulses into a first optical fiber 4, normally via a focusing lens 3. From the first optical beam, the radiation is directed to one input of a first optical switch 5 with two inputs and two outputs. This coupler connects, via its one output A1, a part of each pulse energy into a fi beroptical ring, which comprises a second fi beroptical coupler 6 of the same type as the first and a second optical fi ber L.

Den andra kopplarens ena utgång A3 leder en del av varje puls energi kvar i den fiberoptiska ringen medan den andra utgången A4 kopplar ut pulseri ett pulståg med en pulsfrekvens beroende av tiden för en puls att passera runt i den fiber- optiska ringen. Pulståget leds till en detektionsanordning där det kombineras med returpulser från mål.One output A3 of the second coupler conducts a portion of each pulse energy remaining in the fi beroptic ring while the other output A4 discharges pulses in a pulse train with a pulse frequency depending on the time for a pulse to pass around the fi beroptic ring. The pulse train is led to a detection device where it is combined with return pulses from the target.

Detektionsanordningen kan enligt figur 1 och 4 innefatta en tredje fiberoptísk kopplare 8, varvid pulståget kan ledas via en tredje optisk fiber 7 till den ena ingången på den tredje fiberoptiska kopplaren och returpulser från mål via en fjärde optisk fiber 9 till en andra ingång på samma kopplare. I exemplet i figuren länkas strålningen dit av en stråldelare 11 och fokuseras in i den fiärde optiska fibem av en lins 10. l den tredje kopplaren kombineras de båda strålningama och resultatet detekteras med detektorer D1,D2 vid den tredje kopplarens 8 ena eller båda utgångar.According to fi gur 1 and 4, the detection device may comprise a third fi beroptical coupler 8, wherein the pulse train can be guided via a third optical fi ber 7 to one input of the third fi beroptiska coupler and return pulses from targets via a fourth optical fi ber 9 to a second input of the same coupler . In the example in the figure, the radiation is linked there by a beam splitter 11 and focused into the fourth optical beam by a lens 10. In the third coupler the two radiations are combined and the result is detected with detectors D1, D2 at one or both outputs of the third coupler 8.

Ett möjligt altemativ till den tredje optiska kopplaren 8 är diskret optik. Man kan efter ringen använda en stråldelare som blandar LO-strålning och målstrålning. som i så fall inte är inkopplad i fiber.A possible alternative to the third optical coupler 8 is discrete optics. After the ring, you can use a beam splitter that mixes LO radiation and target radiation. which in that case is not connected in fi ber.

Detektorsignalen kan generellt skrivas som in, (i) = æ(P,,, + Ph, + 2,/P,,,P,,, sin[(2flf,,, (f) - 2flfæ,(f))i + 41,1) , där SH är detektoms känslighet, Pm är lokaloscillatoms effekt, Pm, är mottagen effekt, fw är frekvensen för LO-lasem, f., är frekvensen för från målet reflekterad strålning och goa är en fasskillnad mellan LO-strålning och målstrålning. Det framgår 10 15 20 25 30 35 514» 276 ' 4 av formeln att i hårdmålstillämpningen kommer eventuella frekvensberoenden på tiden hos sändarlasem att kompenseras av att LO-lasems frekvensberoende är exakt detsamma.The detector signal can generally be written as in, (i) = æ (P ,,, + Ph, + 2, / P ,,, P ,,, sin [(2 fl f ,,, (f) - 2fl fæ, (f)) i + 41.1), where SH is the sensitivity of the detector, Pm is the power of the local oscillator, Pm, is the received power, fw is the frequency of LO laser, f., Is the frequency of radiation reflected from the target and goa is a phase difference between LO radiation and target radiation. It appears from the formula that in the hard target application, any frequency dependencies on the time of the transmitter laser will be compensated by the fact that the frequency dependence of the LO laser is exactly the same.

Längden på den optiska fibem i den fiberoptika ringen, den andra optiska fibem L, bestämmer tidsintervallet mellan pulsema, se figur 1. L kan avpassas enkelt bero- ende på vilken tillämpning och laserkälla som är aktuell. Kopplamas 5 och 6 kopp- lingsgrad bestämmer pulseffektema. Vidare bestämmer pulstiden, fiberlängden och kopplamas kopplingsgrad hur effekten varierar med tiden.The length of the optical beam in the optical ring, the second optical beam L, determines the time interval between the pulses, see Figure 1. L can be easily adjusted depending on the application and laser source in question. The degree of coupling of the couplers 5 and 6 determines the pulse effects. Furthermore, the pulse time, fiber length and the degree of coupling of the couplers determine how the power varies with time.

Uteffektema i de olika fiberarmama A2 och A4 ges av N - n P,,(f)=P,,,,s(f-r,,)-c,.10-2+c,*-1o*Z/=,,,,s(i-f°-n%)-(c,-1o-=) '-(c3-1o-2) n=1 och -4 N L» -z " -2 " P,,,(f)=c,-c,1o ZPMS f-f.,-n¿)-(c,-1o ) -(c3-1o ) , n=0 där PA; och P44 är effekten iarrnama A2 respektive A4, n är ett heltal som anger hur många varv som strålningen genomlupit ringen och N indikerar hur många varv som strålningen tillåts befinna sig i ringen innan den dumpas, vilket i figur 4 markerats med D. Se vidare nedan.The output powers of the various fi arms A2 and A4 are given by N - n P ,, (f) = P ,,,, s (fr ,,) - c, .10-2 + c, * - 10 * Z / = ,, ,, s (if ° -n%) - (c, -1o- =) '- (c3-1o-2) n = 1 and -4 NL »-z" -2 "P ,,, (f) = c, -c, 10 ZPMS ff., - n¿) - (c, -1o) - (c3-1o), n = 0 where PA; and P44 is the effect in arrays A2 and A4, respectively, n is an integer indicating how many revolutions the radiation has passed through the ring and N indicates how many revolutions the radiation is allowed to be in the ring before it is dumped, which in Figure 4 is marked with D. See further below .

Figurema 2 och 3 visar exempel på genererade pulståg i armen A4 i figur 1.Figures 2 and 3 show examples of generated pulse trains in the arm A4 in Figure 1.

Gaussiska pulser har här antagits. Uppfinningen är emellertid inte begränsad till Gaussiska pulser, utan andra tidsforrner är också möjliga.Gaussian pulses have been adopted here. However, the gain is not limited to Gaussian pulses, but other time forms are also possible.

De vänstra diagrammen visar individuella Gaussiska pulser och de högra summan av pulsema. I exemplet splittrar stråldelaren 2 av 100 W av sändarstrålningen och kopplama 5 och 6 är 99:1-kopplare.The left diagrams show individual Gaussian pulses and the right sum of the pulses. In the example, the beam splitter 2 of 100 W splits the transmitter radiation and the couplers 5 and 6 are 99: 1 couplers.

Genom att välja 99:1-kopplare, där 99 % av strålningen, som leds genom den första optiska fibem 4 till den första optiska kopplaren 5, kopplas till utgången A2 och 1 % kopplas via utgången A1 in i den fiberoptiska ringen och av denna strålning, till den andra optiska kopplaren 6, 99 % kopplas via A3 kvar i den fiberoptiska ringen och 10 15 20 25 30 35 s1ÄD2?6 5 endast 1 % kopplas ut via utgången A4, uppnår man en i huvudsak konstant nivå på pulsema i pulståget i den tredje optiska fibem 7. Detta sker genom att, vid varje passage av en optisk kopplare i den fiberoptiska ringen stannar huvuddelen, 99%, kvar i ringen och endast 1 % kopplas ut som pulser i pulstågen i armama A2 och A4. Om pulsema i pulstågen är tillräckligt täta, som i figur 2, genereras en kvasi- konstant LO-effekt.By selecting 99: 1 coupler, where 99% of the radiation, which is conducted through the first optical fi bem 4 to the first optical coupler 5, is connected to the output A2 and 1% is connected via the output A1 into the fiber optic ring and of this radiation , to the second optical coupler 6, 99% is connected via A3 left in the fiber optic ring and only 1% is switched off via the output A4, a substantially constant level of the pulses in the pulse train in the third optical fi bem 7. This is done by, at each passage of an optical coupler in the fi professional ring, the main part, 99%, remains in the ring and only 1% is switched off as pulses in the pulse trains in arms A2 and A4. If the pulses in the pulse trains are sufficiently dense, as in Figure 2, a quasi-constant LO effect is generated.

Den tredje optiska kopplaren 8 kan i många sammanhang lämpligen vara en 50:50- kopplare som blandar strålningen från de två ingångama i lika proportioner som presenteras med lika styrka på de två utgångama. l andra fall kan andra propor- tioner vara att föredra, exempelvis 80:20.The third optical coupler 8 may in many contexts suitably be a 50:50 coupler which mixes the radiation from the two inputs in equal proportions which are presented with equal strength on the two outputs. In other cases, other proportions may be preferable, for example 80:20.

För ett effektivt utnyttjande av tillgänglig lasereffekt är det lämpligt att använda singelmodfiber för aktuell våglängd. Om multimodfiber används flnns risk att strål- ningen fördelar sig mellan olika moder vilket kan leda till signalförlust. Vidare är kontroll över polarisationen viktig. En i systemet ingående sändar/mottagar-switch bygger ofta på polarisation. I figurema 1 och 4 består sändar/mottagar-switchen av en polarisationsberoende stråldelare 11 samt en H4 platta 12. Denna konfiguration leder till att endast en linjär komposant av mottagen strålning leds till detektom. LO- strålningen måste då ha samma polarisationstillstånd för maximal signal. Polarisa- tionen kan kontrolleras på olika kända sätt. Man kan naturligtvis använda polarisa- tionsbevarande flbrer. Man kan emellertid också använda en billigare fiber och noga övervaka fibems ”lindning” i systemet. Slutligen kan man använda en polarisa- tionsmodulator tillsammans med en billigare fiber. Polarisationsmodulatom kan vara såväl en manuell mekanisk modulator som en elektriskt styrd sådan.For efficient utilization of available laser power, it is advisable to use single modes for the current wavelength. If multimode is used, there is a risk that the radiation is distributed between different modes, which can lead to signal loss. Furthermore, control over the polarization is important. A transmitter / receiver switch included in the system is often based on polarization. In Figures 1 and 4, the transmitter / receiver switch consists of a polarization-dependent beam splitter 11 and an H4 plate 12. This configuration results in only a linear component of received radiation being conducted to the detector. The LO radiation must then have the same polarization state for maximum signal. The polarization can be controlled in various known ways. You can, of course, use polarization-preserving fl bridges. However, you can also use a cheaper fi ber and closely monitor fi bems "winding" in the system. Finally, you can use a polarization modulator together with a cheaper fi ber. The polarization modulator can be both a manual mechanical modulator and an electrically controlled one.

Det är idealiskt att använda tidsmässigt rektangulära pulser, eftersom eventuellt tidsöverlapp mellan LO-pulsema kan ge upphov till störsignaler vid specifika frekvenser.It is ideal to use rectangular pulses in time, as any time overlap between the LO pulses can give rise to interference signals at specific frequencies.

Man kan tänka sig ett flertal olika varianter av uppfinningen, varav några visas i figur 4. För att bestämma om målet rör sig mot eller från CLR-radam kan en akusto- optisk modulator eller annan komponent för frekvensskiftning av strålningen kopp- las in i anslutning till den första 4, tredje 7 eller fjärde 9 optiska fibem.A number of different variants of the invention are conceivable, some of which are shown in Figure 4. To determine whether the target is moving towards or away from the CLR radam, an acousto-optical modulator or other component for frequency shifting the radiation can be connected in connection. to the first 4, third 7 or fourth 9 optical fi bem.

Vidare kan en fiberoptisk switch S vara placerad i fiberringen för att avbryta strål- ningens cirkulation i den fiberoptiska ringen efter en bestämd tid. 10 514 276 6 Man kan också använda switchar S för att parallelkoppla olika långa andra optiska fibrer L, L.. i den fiberoptiska ringen. Med switchama kan man på ett enkelt sätt välja olika fiberlängderi ringen, vilket ger ett enkelt val av pulsrepititionsfrekvensen i pulstågen.Furthermore, a opt professional switch S can be placed in the ringen ring to interrupt the circulation of radiation in the fi professional ring after a certain time. 10 514 276 6 You can also use switches S to connect different lengths of other optical optical L, L .. in parallel in the professional ring. With the switches, you can easily select different ring extensions, which gives an easy choice of the pulse repetition frequency in the pulse trains.

Slutligen kan man koppla flera fiberoptiska ringar av den angivna typen efter var- andra. Om exempelvis ytterligare en ring kopplas till annen A2, fås ytterligare en LO med nästan samma effekt/tid-beroende som den första. Detta kan vara användbart i tillämpningar där två mätriktningar är intressanta och då man använder fast optik (ej scannande). Är fler mätriktningar intressanta kan man åstadkomma lika många LO som mätriktningar genom att koppla ytterligare fiberoptiska ringar efter varandra.Finally, you can connect fl your fi professional rings of the specified type one after the other. For example, if another ring is connected to another A2, another LO is obtained with almost the same power / time dependence as the first. This can be useful in applications where two measuring directions are interesting and when using fixed optics (not scanning). If mä your measurement directions are interesting, you can achieve as many LO as measurement directions by connecting additional fi professional rings one after the other.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 514 276 7 Patentkrav:10 15 20 25 30 35 514 276 7 Patent claims: 1. Ett pulsat koherent laserradarsystem, innefattande en enkelfrekvens sändadaser (1) som avger Iaserpulser, en första stråldelare (2) som delar upp pulsemas energi och leder en första del till en utenhet (12,13) för systemet anordnad att sända ut laserradarpulser och en andra del till en lagringsanordning anordnad att avge ett pulståg baserat på den andra delens energi, en andra stråldelare (11) som leder en del av energi hos returpulsema från mål som inkommer via utenheten till en detektionsanordning, ivilken returpulsema kombineras med pulståget, varvid frekvensinfomiation om returpulsema utvinns, k ä n n e t e c k n a t av att lagringsanordningen innefattar en första fiberoptisk ring med en första (5) och en andra (6) fiberoptisk kopplare och en andra optisk fiber (L, L,.), att laserpulsema från den första stráldelaren är ledda via en en första optisk fiber (4) till en första ingång på den första fiberoptisk kopplaren, att den första fiberoptiska kopplaren, via en utgång (A1), kopplar en del av varje puls energi in i den första fiberoptiska ringen, att en första utgång (A3) hos den andra fiberoptiska kopplaren leder en del av varje puls energi kvari den första fiberoptiska ringen, att en andra utgång (A4) hos den andra kopplaren kopplar ut pulser i nämnda pulståg med en pulsfrekvens beroende av tiden för en puls att passera runt i den första fiberoptiska ringen, att detektionsanordningen innefattar en tredje fiberoptisk kopplare (8) med detektorer (D1,D2) vid en eller flera av dess utgångar att pulståget är lett via en tredje optisk fiber (7) till en första ingång på den tredje fiberoptiska kopplaren och returpulser från mål är ledda via en fjärde optisk fiber (9) till en andra ingång på samma kopplare,A pulsed coherent laser radar system, comprising a single frequency transmitting dases (1) emitting laser pulses, a first beam splitter (2) which divides the energy of the pulses and conducts a first part to an output unit (12,13) for the system arranged to transmit laser radar pulses and a second part to a storage device arranged to emit a pulse train based on the energy of the second part, a second beam splitter (11) which conducts a part of the energy of the return pulses from targets entering via the output unit to a detection device, the return pulses being combined with the pulse train. if the return pulses are recovered, characterized in that the storage device comprises a first professional ring with a first (5) and a second (6) professional coupler and a second optical fiber (L, L1), that the laser pulses from the first beam splitter are guided via a first optical fiber (4) to a first input of the first fi professional coupler, that the first fi professional coupler, via an output (A1), connects a part of each pulse energy into the first fi professional ring, that a first output (A3) of the second fi professional switch conducts a part of each pulse energy through the first fi professional ring, that a second output (A4) of the second switch switches out pulses in said pulse train with a pulse frequency depending on the time of a pulse to pass around in the first fi professional ring, that the detection device comprises a third fi professional coupler (8) with detectors (D1, D2) at one or fl era of its outputs that the pulse train is led via a third optical fiber (7) to a first input of the third fi professional coupler and return pulses from targets are conducted via a fourth optical fi ber (9) to a second input of the same coupler, 2. Ett system enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n at av att de första och andra fiberoptiska kopplama har två ingångar och två utgångar och har ett förhål- lande avi storieksordningen 99:1 mellan vad den kopplar till de båda utgångama och att den första kopplaren (5) kopplar c:a 1 % in i den första fiberoptiska ringen och den andra kopplaren (6) c:a 1 % ut från den fiberoptiska ringen.A system according to claim 1, characterized in that the first and second fi professional connectors have two inputs and two outputs and have a ratio of the order of 99: 1 between what it connects to the two outputs and that the first coupler (5) engages about 1% into the first fiber optic ring and the second coupler (6) engages about 1% of the fi professional optical ring. 3. Ett system något av patentkraven 1-2, k ä n n e t e c k n a t av att de optiska fibrema är polarisationsbevarande. “ll lllllli .liiiii 10 15 20 25 ' 514 '2'7'6' 8A system according to any one of claims 1-2, characterized in that the optical fibers are polarization preserving. Ll lllllli .liiiii 10 15 20 25 '514' 2'7'6 '8 4. Ett system något av patentkraven 1-2, k ä n n e t e c k n at av att de optiska fibrema är Iindade så att man har kontroll över polarisationsriktningen.A system according to any one of claims 1-2, characterized in that the optical beams are wound so that one has control over the direction of polarization. 5. Ett system något av patentkraven 1-2, k ä n n e t e c k n at av att en polarisa- tionsmodulator är kopplad till de optiska fibrema så att man har kontroll över pola- risationsriktningen.A system according to any one of claims 1-2, characterized in that a polarization modulator is connected to the optical beams so that one has control over the polarization direction. 6. Ett system enligt något av de tidigare patentkraven, k ä n n e t e c k n at av att det innefattar, i anslutning till den första (4), tredje (7) eller fjärde (9) optiska fibem, en komponent för frekvensskiftning av strålningen, exempelvis en akustooptisk modulator, vilken komponent utnyttjas när man bestämmer tecknet på ett eventuellt Dopplerskift.A system according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises, in connection with the first (4), third (7) or fourth (9) optical beam, a component for frequency shifting the radiation, for example a acousto-optical modulator, which component is used when determining the sign of a possible Doppler shift. 7. Ett system enligt något av patentkraven 1-6, k ä n n e t e c k n at av att det innefattar en fiberoptisk switch (S) i den första fiberoptiska ringen som avbryter strålningens cirkulation i ringen efter en bestämd tid.A system according to any one of claims 1-6, characterized in that it comprises a fi professional switch (S) in the first fi professional ring which interrupts the circulation of the radiation in the ring after a certain time. 8. Ett system enligt något av patentkraven 1-6, k ä n n e t e c k n at av att minst två olika långa andra optiska fibrer (L,L,,) via switchar (S) är parallellkopplade i den första fiberoptiska ringen och utgör altemativa vägar med olika tidsfördröjning.A system according to any one of claims 1-6, characterized in that at least two different lengths of second optical fibers (L, L ,,) via switches (S) are connected in parallel in the first fiber optic ring and constitute alternative paths with different time delay. 9. Ett system enligt något av de tidigare patentkraven, k ä n n e t e c k n at av att minst en ytterligare fiberoptisk kopplare är kopplad till en, från den första fiber- optiska kopplaren (5) ledande, utgång som inte leder till den första fiberoptiska ringen och att vardera nämnda minst en ytterligare fiberoptiska kopplare kopplar strålning till en fiberoptiska ring, från vilken ett pulståg leds till en ingång på detektionsanordningen på motsvarande sätt som från den första fiberoptiska nngen.A system according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one further fi beroptic coupler is connected to an output leading from the first fi beroptic coupler (5) which does not lead to the first fiber optic ring and that each said at least one further fiber optic coupler couples radiation to an fi professional optical ring, from which a pulse train is led to an input of the detection device in the same manner as from the first fiber optic ring.
SE9901872A 1999-05-25 1999-05-25 A pulsed coherent laser radar system SE514276C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9901872A SE514276C2 (en) 1999-05-25 1999-05-25 A pulsed coherent laser radar system
AU51199/00A AU5119900A (en) 1999-05-25 2000-05-24 Pulsed coherent laser radar system
PCT/SE2000/001055 WO2000072046A1 (en) 1999-05-25 2000-05-24 Pulsed coherent laser radar system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9901872A SE514276C2 (en) 1999-05-25 1999-05-25 A pulsed coherent laser radar system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9901872D0 SE9901872D0 (en) 1999-05-25
SE9901872L SE9901872L (en) 2000-11-26
SE514276C2 true SE514276C2 (en) 2001-01-29

Family

ID=20415707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9901872A SE514276C2 (en) 1999-05-25 1999-05-25 A pulsed coherent laser radar system

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU5119900A (en)
SE (1) SE514276C2 (en)
WO (1) WO2000072046A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001201573A (en) * 2000-01-20 2001-07-27 Mitsubishi Electric Corp Coherent laser radar device and target measuring method
DE102004051147A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 Callidus Precision Systems Gmbh A method and apparatus for a passive optical pulse multiplier for generating a pulse train for a scanning laser range finder
US8786942B2 (en) 2012-06-13 2014-07-22 Northrop Grumman Systems Corporation Coherently phase combined, high contrast, pulsed optical fiber amplifier array
RU2565821C1 (en) * 2014-08-14 2015-10-20 Олег Фёдорович Меньших Coherent laser radar for sea-launched missile
CN105629254B (en) * 2015-12-24 2018-04-20 中国人民解放军电子工程学院 A kind of target fine motion feature coherent laser detection effect method for quantitatively evaluating

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4109844C1 (en) * 1991-03-26 1992-06-11 Eltro Gmbh, Gesellschaft Fuer Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg, De Laser range finder with fibre=optic propagation time component - couples two glass fibres to photodiode, one being in closed ring form or bounded at both sides by reflectors
GB2272123B (en) * 1992-11-03 1996-08-07 Marconi Gec Ltd Laser radar system

Also Published As

Publication number Publication date
AU5119900A (en) 2000-12-12
SE9901872D0 (en) 1999-05-25
SE9901872L (en) 2000-11-26
WO2000072046A1 (en) 2000-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5510890A (en) Laser radar with reference beam storage
US7221438B2 (en) Coherent laser radar apparatus
US5534993A (en) Dual-wavelength frequency-chirped microwave AMCW ladar system
US20160291137A1 (en) Laser radar device
US8089618B2 (en) Laser distance measuring device
JP5085194B2 (en) Method and system for adjusting the sensitivity of an optical sensor
JP2008076145A (en) Device for measuring pulse light reception time
CN101685161A (en) Reflective photoelectric sensor and object detecting method
CN110118960A (en) Laser radar
CN115667981A (en) Device and method for scanning distance to object
JP2009145340A (en) Laser rangefinder
US11047959B2 (en) Apparatus and method for generating multiple-wavelength distributed continuous wave and pulse optical transmission signal
SE514276C2 (en) A pulsed coherent laser radar system
JP3307210B2 (en) Speed measuring device
CN115639567B (en) Laser radar
SE463385B (en) SET TO USE AN OPTICAL FIBER AS SENSOR
JPH09304532A (en) Laser distance-measuring apparatus
CN108896978B (en) Nyquist pulse based integrated laser radar
US5025148A (en) Laser warning sensor with frequency-coded position information
US11976963B2 (en) Fibre-optic acoustic sensor and associated measurement system, vehicle and measurement method
CN117203580A (en) Apparatus and method for scanning FMCW-LiDAR ranging
CN111934757B (en) Optical fiber identification system and method based on optical fiber section combined wavelength
JP2009047434A (en) Electromagnetic wave distance measuring instrument
US6211950B1 (en) Optical pulse reflectometer
JP2021012101A (en) Laser doppler radar device and air velocity calculation method

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed