西南技术物理研究所杨峰获国家专利权
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龙图腾网获悉西南技术物理研究所申请的专利一种太赫兹带宽的调频连续波激光测距装置获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116148873B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-23发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211691871.3,技术领域涉及:G01S17/32;该发明授权一种太赫兹带宽的调频连续波激光测距装置是由杨峰;陈孝林;阳琴;曾诚;徐诗月;杨镇源;高剑波设计研发完成,并于2022-12-28向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种太赫兹带宽的调频连续波激光测距装置在说明书摘要公布了:本发明属于激光雷达技术领域,公开了一种太赫兹带宽的调频连续波激光测距装置,包括种子光系统用于将窄线宽的连续激光生成方波脉冲光;循环移频系统用于生成频率呈阶梯式变化的准连续光;循环扫频系统用于实现准连续光在频率上的连续变化,最终实现多段调频连续光的拼接,得到太赫兹带宽的调频连续波;时序控制系统用于控制系统时序,保证方波脉冲光、循环移频和循环扫频时序严格同步;发射探测系统采用相干测量得到的中频频谱计算出目标物的距离。本发明在不改变激光线宽的情况下基于微波光子学技术即可得到具有太赫兹带宽的调频连续波信号,实现激光雷达远距离高精度测距,极大地提高现有激光雷达系统的分辨率。
本发明授权一种太赫兹带宽的调频连续波激光测距装置在权利要求书中公布了:1.一种太赫兹带宽的调频连续波激光测距装置,其特征在于,包括种子光系统、循环移频系统、循环扫频系统、时序控制系统、发射探测系统; 所述种子光系统用于产生持续时间为t0、周期为T的方波脉冲光作为循环移频系统的输入光,起始频率为f0; 所述循环移频系统用于将方波脉冲光生成首尾相连且脉冲间频率阶梯式变化的准连续光信号; 所述循环扫频系统将循环移频系统生成的N+1段频率阶梯式变化的准连续光信号的每个脉冲的频率连续调谐至下一个脉冲的起始频率,实现准连续光在频域上的连续变化; 所述时序控制系统用于将种子光的持续时间t0、循环扫频一圈所需时间和循环扫频周期相等,即通过同源触发信号发生器,对光开关调制信号和循环扫频调制信号的起始时间进行同步,使得每个光脉冲能够从起始时间开始扫频,最终生成在时域上和频域上都是连续的线性调频光信号,实现多段调频连续光的拼接实现太赫兹带宽的调频连续波功能; 所述发射探测系统用于发射循环扫频探测光束和接收回波光束,本振光与回波信号相干混频,经平衡探测器、信号放大器、混频器、低通滤波器后进入信息处理系统,得到中频频谱来计算目标物的距离; 所述循环移频系统包括同步触发器3、第一2×2光纤耦合器4、第一电光调制器5、第一EDFA放大器9和带通滤波器10、任意波形发生器6、第一射频开关7、第一微波放大器8;所述第一2×2光纤耦合器4的输入端口连接光开关2的输出端口,输出端口与第一电光调制器5的光信号输入端口相连,任意波形发生器6输出的固定频率的微波与第一射频开关7输入端口连接,第一射频开关7的输出端口与第一微波放大器8的输入端口连接,第一微波放大器8的输出端口连接第一电光调制器5的微波信号输入端口,第一电光调制器5的光信号输出端口与第一EDFA放大器9的输入端口连接,第一EDFA放大器9的输出端口与带通滤波器10的输入端口连接,带通滤波器10的输出端口作为输入与第一2×2光纤耦合器4连接;任意波形发生器6和第一微波放大器8用于产生固定频率的射频信号,射频信号的值即为每段循环移频的频率间隔;第一EDFA放大器9补偿循环移频环路中光强的损耗;通过设置带通滤波器10的中心频率和通带带宽,控制循环移频的圈数和最大移频的大小; 所述循环扫频系统包括第二电光调制器11、任意波形发生器6、第二射频开关12、第二微波放大器13、同步触发器3;第一2×2光纤耦合器4的输出端与第二电光调制器11的光信号输入端口相连,任意波形发生器6的波形输出端口与第二射频开关12连接后与第二微波放大器13的输入端口相连,第二微波放大器13的输出端口连接第二电光调制器11的微波信号输入端口。
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