[发明专利]激光雷达装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用光纤作为装置内的光的传播光路，向大气中照射激光，接收由目标(例如，大气、大气中的微粒子、气溶胶、飞行物、建筑物等)导致的激光的散射光，检测该散射光受到的多普勒偏移，从而测量目标的位置、速度的激光雷达装置。

背景技术

在以下的非专利文献1中，公开了通过使用脉冲驱动的声光学(AO)元件作为光调制器而使发送光脉冲化的激光雷达装置。

另外，在以下的专利文献1中，公开了使用光纤作为装置内的光的传播光路的激光雷达装置，在该激光雷达装置中，考虑由于在光纤中产生的被称为受激布里渊散射的非线性光学效应而发送光的峰值功率受到限制的情况，采用波长不同的多个CW激光光源，增加发送功率，从而实现高SN比的测量。

另外，在该激光雷达装置中，采用波长分离元件，实施将接收光分离为每个波长的信号分离处理，并且，将每个波长的接收光和每个波长的本机(local)振荡光合波，实施相干检测处理，对各相干检测信号进行积分处理，从而获得高SN比。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-219207号公报(段落编号[0011]，图1)

非专利文献

非专利文献1：G.N.Pearson and J.Eacock著″Proceedings of11th Coherent Laser Radar Conference″(Malvern，Worcestershire，UK，July2001)，第144页-第146页

发明内容

以往的激光雷达装置如以上那样构成，因此可以实现高SN比的测量，但是存在如下问题：针对每个信号光波长需要光检测器，所以结构复杂，并且装置大型化而变得昂贵。

另外，存在如下问题：如果信号光波长增加，则在波长分离元件中需要分离多个波长，因此构造变得复杂，并且对于接收光的损耗增加而接收光功率衰减，每个波长的相干检测信号发生低SN化。

本发明是为解决上述问题而作出的，目的在于获得不会导致结构的复杂化而可以以简单的结构实现高SN比的测量的激光雷达装置。

本发明的激光雷达装置，具备：多个CW激光光源，振荡出互相不同的波长的CW激光；第1光合波器，使由多个CW激光光源振荡出的CW激光混合；光分支器，使由第1光合波器混合了的CW激光分支；光调制器，调制由光分支器分支的一方的CW激光；光纤放大器，放大由光调制器调制了的激光；收发光学系统，向目标照射由光纤放大器放大了的激光，另一方面接收由目标导致的激光的散射光；第2光合波器，混合由收发光学系统接收到的散射光和由光分支器分支了的另一方的CW激光，输出该散射光和CW激光的混合光；光检测器，接受从第2光合波器输出的混合光，检测上述散射光和上述CW激光的差拍信号的；以及信息抽出器，从光检测器检测出的差拍信号抽出与目标相关的信息，装置内的光的传播光路由光纤构成。

根据本发明，构成为设置有：振荡出相互不同的波长的CW激光的多个CW激光光源；使由多个CW激光光源振荡出的CW激光混合的第1光合波器；使由第1光合波器混合了的CW激光分支的光分支器；调制由光分支器分支后的一方的CW激光的光调制器；以及放大由光调制器调制后的激光的光纤放大器，收发光学系统向目标照射由光纤放大器放大了的激光，另一方面接收由目标导致的激光的散射光，因此，具有不会导致结构的复杂化而可以以简单的结构实现高SN比的测量的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的激光雷达装置的结构图。

图2是表示本发明的实施方式2的激光雷达装置的结构图。

图3是表示本发明的实施方式3的激光雷达装置的结构图。

图4是表示本发明的实施方式4的激光雷达装置的结构图。

图5是表示本发明的实施方式5的激光雷达装置的结构图。

图6是表示本发明的实施方式6的激光雷达装置的结构图。

(符号的说明)