[发明专利]基于微腔光梳的光子时间展宽激光雷达系统

权利要求书

1.一种基于微腔光梳的光子时间展宽激光雷达系统，其特征在于，包括宽谱光源、光谱-时间调制器、光放大器、空间光发射单元和光电探测器，其中：

所述宽谱光源，用于生成具有多个波长的光信号，并将所述光信号发送到所述光谱-时间调制器，其中，所述宽谱光源为微腔光梳；

所述光谱-时间调制器的输入端连接所述宽谱光源的输出端，用于将所述光信号进行光谱时间编码，生成第一光脉冲序列，并将所述第一光脉冲序列发送到所述光放大器；

所述光放大器的输入端连接所述光谱-时间调制器的输出端，用于对所述第一光脉冲序列进行放大处理，得到第二光脉冲序列；

所述空间光发射单元的输入端连接所述光放大器的输出端，用于将所述第二光脉冲序列进行空间色散分离，并将所述光脉冲序列发射到探测目标；

所述光电探测器，用于接收回波脉冲序列，并根据所述回波脉冲序列计算所述探测目标的深度信息，所述回波脉冲序列为所述第二光脉冲序列到达所述探测目标后反射得到的。

2.根据权利要求1所述的基于微腔光梳的光子时间展宽激光雷达系统，其特征在于，所述光谱-时间调制器包括波分复用器、光开关和解复用器，其中：

所述波分复用器上设置有多个输出通道，用于将所述光信号分解为多个分波光信号，通过所述输出通道将所述分波光信号发送到所述光开关；

所述光开关设置有多个，每个光开关的输入端与所述输出通道对应设置，用于控制每一路输出通道中光脉冲的生成和时序；

所述解复用器的多个输入端对应连接每个光开关的输出端，用于将每个光开关输出的分波光信号进行合束，生成第一光脉冲序列，其中，所述第一光脉冲序列的中心波长随时间变化。

3.根据权利要求2所述的基于微腔光梳的光子时间展宽激光雷达系统，其特征在于，所述光谱-时间调制器中的多个光开关是以阵列式进行排布的。

4.根据权利要求2所述的基于微腔光梳的光子时间展宽激光雷达系统，其特征在于，所述波分复用器各个输出通道输出的分波光信号的波长和所述宽谱光源输出的多个光信号的波长一一对应。

5.根据权利要求2所述的基于微腔光梳的光子时间展宽激光雷达系统，其特征在于，所述光开关是由多模干涉器和移相器构成的，或，多模干涉器和微环谐振腔构成的。

6.根据权利要求1所述的基于微腔光梳的光子时间展宽激光雷达系统，其特征在于，所述空间光发射单元是通过衍射光栅和棱镜组成的，或，片上微透镜和光天线阵列组成的。

7.根据权利要求2所述的基于微腔光梳的光子时间展宽激光雷达系统，其特征在于，所述波分复用器包括：阵列波导光栅、级联型马赫-曾德尔干涉仪或级联型微环谐振腔。

8.根据权利要求1所述的基于微腔光梳的光子时间展宽激光雷达系统，其特征在于，所述系统还包括处理模块，所述处理模块的输入端连接所述光电探测器的输出端，用于根据所述深度信息，对所述探测目标的空间位置信息进行计算。

9.根据权利要求1所述的基于微腔光梳的光子时间展宽激光雷达系统，其特征在于，所述系统还包括显示模块，所述显示模块的输入端连接所述光电探测器的输出端，用于对所述探测目标的空间位置信息进行显示。