[发明专利]基于双平行MZM的超宽带梯状FM/CW激光测速系统

权利要求书

1.基于双平行MZM的超宽带梯状FM/CW激光测速系统，它包括单频连续激光器(1)、2个2×1耦合器、2个1×2分束器、双平行MZM(3)、光纤激光放大器(5)、可调F-P滤波器(6)、光环形器(7)、光纤自聚焦准直器(8)、光电探测器(9)、模数转换器(10)和数字信号处理器(11)；

2个2×1耦合器分别定义为1号2×1耦合器(2-1)和2号2×1耦合器(2-2)；

2个1×2分束器分别定义为1号1×2分束器(4-1)和2号1×2分束器(4-2)，且1号1×2分束器(4-1)输出光强相同的两束光；

单频连续激光器(1)输出的连续光和光纤激光放大器(5)输出的光，经1号2×1耦合器(2-1)耦合后，入射至双平行MZM(3)，双平行MZM(3)对接收的耦合光的频率进行平移后，又经1号1×2分束器(4-1)进行分束，获得两束光；

其中，一束光经光纤激光放大器(5)进行功率放大后，入射至1号2×1耦合器(2-1)；

另一束光入射至可调F-P滤波器(6)进行滤波后，又经2号1×2分束器(4-2)进行分束后，获得两束光，该两束光分别为信号光和本振光，且信号光的光强大于本振光的光强；

信号光依次经过光环形器(7)和光纤自聚焦准直器(8)后，入射至被测移动目标，被测移动目标反射的回波信号光经光环形器(7)入射至2号2×1耦合器(2-2)，

本振光入射至2号2×1耦合器(2-2)，

2号2×1耦合器(2-2)对接收的本振光和回波信号光进行耦合后，入射至光电探测器(9)进行光电转化，

光电探测器(9)输出的电信号经模数转换器(10)进行模数转化后，获得的数据信号输入至数字信号处理器(11)，数字信号处理器(11)对接收的数据信号进行处理，从而获得被测移动目标的移动速度；

其特征在于，所述的数字信号处理器(11)对接收的数据信号进行处理，从而获得被测移动目标的移动速度的具体过程为：

步骤一、数字信号处理器(11)对接收的数据信号进行傅里叶变换和中频滤波，获得外差信号的频谱且外差信号的频谱由N个sinc函数构成，且所述的N个sinc函数的幅值形成两个sinc函数包络，N为大于或等于10的整数；

步骤二、提取两个sinc函数包络的幅值最大值所对应的峰值频率f_-、f₊，且f₊>f_-；

步骤三、将峰值频率f_-、峰值频率f₊代入到公式一中进行解算，获得被测移动目标的移动速度v_r；

其中，m_R＝round(f_-/Δf)，

Δf表示频率调制间隔，λ表示单频连续激光器(1)输出的连续光的波长，m_R表示中间变量，round()表示取整函数。

2.根据权利要求1所述的基于双平行MZM的超宽带梯状FM/CW激光测速系统，其特征在于，所述的可调F-P滤波器(6)输出的光为频率阶梯状变化的信号。

3.根据权利要求1所述的基于双平行MZM的超宽带梯状FM/CW激光测速系统，其特征在于，所述的双平行MZM(3)接收的驱动信号为正弦波电压信号。

4.根据权利要求1所述的基于双平行MZM的超宽带梯状FM/CW激光测速系统，其特征在于，所述的可调F-P滤波器(6)接收的驱动信号为阶梯状电压信号。

5.根据权利要求1所述的基于双平行MZM的超宽带梯状FM/CW激光测速系统，其特征在于，所述的f₊-f_-＝Δf。

6.根据权利要求1所述的基于双平行MZM的超宽带梯状FM/CW激光测速系统，其特征在于，所述的f_d表示双平行MZM(3)对接收的耦合光的频率进行平移后，所输出的光信号的频率。