[发明专利]空间估计系统中的零差接收架构

权利要求书

1.一种用于空间估计的光学系统，所述系统包括：

可操作地连接到光学部件的至少一个光发射器，所述光发射器被配置成或共同配置成提供：

用于空间估计的出射光，所述出射光包括：

在一段持续时间内的第一组的一个或更多个波长信道；以及

在相同或不同持续时间内的与所述第一组不同的第二组的一个或更多个波长信道；

可用于检测所述出射光的至少一个本地振荡器信号，包括所述第一组的一个或更多个波长和所述第二组的一个或更多个波长；

至少一个光束定向器，用于接收所述出射光并将所述出射光通过自由空间引导到远离所述光束定向器的环境中，所述光束定向器被配置成在不同方向上引导所述第一组和所述第二组的一个或更多个波长；

接收来自至少所述不同方向的光的部件，所述光包括所述第一组的一个或更多个波长和所述第二组的一个或更多个波长的反射光，所述部件包括：

至少一个光功率分路器，用于将接收到的光的功率分成多个光信号，每个光信号具有非零功率；

至少一个光学组合器，用于组合所述多个光信号中的每一个和所述本地振荡器信号，以提供用于检测所述反射光的组合信号；

其中，所述至少一个光学组合器和所述至少一个光功率分路器提供用于检测的多个所述组合信号；

多个光检测器，所述光检测器被布置成接收多个组合信号，并基于接收到的组合信号提供多个电信号，以用于处理成远程环境的空间估计。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一组的一个或更多个波长信道在5ms内转变到所述第二组的一个或更多个波长信道。

3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中，所述至少一个本地振荡器信号来源于包括时间相位噪声的光源，并且所述至少一个光学组合器被配置成将具有由所述时间相位噪声引起的第一时间相位的第一所述本地振荡器信号与所述多个光信号中的第一光信号组合，并且将具有由所述时间相位噪声引起的第二时间相位的第二所述本地振荡器信号与所述多个光信号中的第二光信号组合。

4.根据权利要求3所述的光学系统，其中，所述光源具有10m或更短的最大时间相干长度。

5.根据权利要求3或4所述的光学系统，其中，所述光源具有最小空间相干性，使得所述多个光信号中的至少两个具有3dB或更大的强度差。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，可操作地连接到所述光发射器的所述光学部件包括去偏振器，所述去偏振器可操作地定位成使所述出射光去偏振，由此通过自由空间被引导到所述环境中的所述出射光是非偏振光。

7.根据权利要求6所述的光学系统，其中，可操作地连接到所述光发射器的所述光学部件包括去偏振器，所述去偏振器可操作地定位成使所述至少一个本地振荡器信号去偏振，以供所述光学组合器接收。

8.根据权利要求7所述的光学系统，其中，可操作地定位成使所述出射光去偏振的所述去偏振器和可操作地定位成使所述至少一个本地振荡器信号去偏振的所述去偏振器是相同的去偏振器。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的光学系统，其中，每个去偏振器是无源去偏振器。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的光学系统，其中，所述至少一个光发射器是非相干光源。

11.根据权利要求10所述的光学系统，其中，所述非相干光源是非相干可调谐激光器。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的光学系统，其中，所述光功率分路器是连接到单模光纤的光子灯，所述单模光纤携带所述多个光信号。