[发明专利]使用可调谐载波抑制单边带调制的相干激光雷达系统

权利要求书

1.一种装置，包括：

波形发生器，可操作为生成一个或多个电驱动信号；

光调制器，可操作为响应于由所述波形发生器生成的所述一个或多个电驱动信号，将具有固定载波频率的光束转换成频率啁啾光脉冲序列；

一个或多个光学元件，被配置为将携带所述序列的第一副本的光探测束指向目标，并且从所述目标接收对应的反射光束；以及

光接收器，被配置为响应于所述对应的反射光束由所述一个或多个光学元件应用到所述光接收器，确定到所述目标的距离和所述目标的速度中的一个或多个；以及

其中所述波形发生器被配置为以如下的方式生成所述一个或多个电驱动信号，所述方式使得所述序列的所述频率啁啾光脉冲中的每个频率啁啾光脉冲具有从第一频率扫描到第二频率的载波频率，所述第一频率和所述第二频率中的一个频率小于所述固定载波频率，并且所述第一频率和所述第二频率中的另一个频率大于所述固定载波频率。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述波形发生器还被配置为以如下的方式生成所述一个或多个电驱动信号，所述方式使得具有所述固定载波频率的光载波在所述序列的所述频率啁啾光脉冲中被抑制。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述波形发生器还被配置为以如下的方式生成所述一个或多个电驱动信号，所述方式使得所述序列的频率啁啾光脉冲的瞬时谱基本上具有所述固定载波频率的单个调制边带，所述单个调制边带表示所述频率啁啾光脉冲的瞬时载波频率。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述波形发生器还被配置为以如下的方式生成所述一个或多个电驱动信号，所述方式使得与所述单个调制边带相对应的所述固定载波频率的第二调制边带在所述序列的所述频率啁啾光脉冲中被抑制。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一频率小于所述第二频率。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一频率大于所述第二频率。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一频率和所述第二频率与所述固定载波频率等距。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述波形发生器被配置为以如下的方式生成所述一个或多个电驱动信号，所述方式使得所述频率啁啾光脉冲中的每个频率啁啾光脉冲的所述载波频率从所述第一频率线性地改变到所述第二频率。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述光接收器包括：

光混合器，被配置为将所述对应的反射光束和光本振信号光学地混频以生成多个光干涉信号，所述光本振信号携带所述序列的第二副本；

光电转换器，被配置为将所述多个光干涉信号转换为第一电数字信号和第二电数字信号；以及

数字信号处理器，被配置为处理所述第一电数字信号和所述第二电数字信号中的至少一个电数字信号，以确定到所述目标的所述距离和所述目标的所述速度中的所述一个或多个。

10.根据权利要求9所述的装置，还包括光功率分路器，所述光功率分路器被配置为通过光学地拆分携带所述频率啁啾光脉冲序列的光束，来生成所述光探测束和所述光本振信号。

11.根据权利要求9所述的装置，其中所述数字信号处理器还被配置为供应一个或多个数字波形，以使得所述波形发生器生成所述一个或多个电驱动信号。

12.根据权利要求9所述的装置，其中所述数字信号处理器还被配置为：

将所述第一电数字信号和所述第二电数字信号中的每个电数字信号划分成多个部分，所述部分中的每个部分对应于所述光探测束的相应的单个频率啁啾光脉冲；

对所述多个部分应用傅立叶变换以生成数字谱集合，所述集合具有一个或多个数字谱；以及

处理所述数字谱集合以确定到所述目标的所述距离和所述目标的所述速度中的所述一个或多个。