一种光信号与光脉冲同步系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光信号与光脉冲同步系统，包括主相位信息信号发生单元、次相位信息信号发生单元和标准电信号产生单元；主相位信息信号发生单元产生的缓变电脉冲信号与所述标准电信号产生单元输出的标准电信号进行混频，得到两路电信号分别为一路电信号和次路电信号，具有与一路电信号相同的相位信息的次路电信号输入到所述次相位信息信号发生单元；次相位信息信号发生单元产生的第二路电信号与次路电信号进行混频得到第二路误差信号，第二路误差信号与一路电信号的相位变化曲线相同。本实用新型专利技术实现了两种信号的相位相互锁定与同步，大大减少了在激光测距中需要对相位进行误差运算的资源占用以及能显著提高了测距的精度。距的精度。距的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种光信号与光脉冲同步系统


[0001]本技术涉及激光
和激光通信领域，具体涉及一种光信号与光脉冲同步系统。

技术介绍

[0002]科学技术在突飞猛进发展的同时，推动着测量精度和测量距离要求的发展。单个光纤光梳虽然在短距离高精度、一般距离精度上有一定的优势，但是对于长距离高精度测量方面有无法克服的缺点，具体表现在：(1)在地面测量时，要精确测量大尺寸，超大尺寸的设备和器件，空气折射率的扰动、不同区域的温度变化等因素，对测量的精度有较大的影响，无法做出相应的补偿。(2)在传统的相位式激光测量法一般是采用模拟法鉴相，具有噪声大、器件零点漂移、系统所测的范围窄和测量精度较低等缺点。(3)使用脉冲式与相位式测量相结合，此方式能够克服脉冲式激光测距与相位式激光测距的缺点，具有运算速度快、测量精度高的同时还具有抗干扰能力强的优点，但是在测距的过程中，需要通过高速运算来得到相位信息，因此会占用资源并且使得测量的精度不够高，测量效率低下。
[0003]因此，有待对现有技术的不足进行改进，提出一种提高测量精度以及高测量效率的实现光信号与光脉冲同步的系统。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本技术提供了一种光信号与光脉冲同步系统，即实现脉冲式测量和相位式测量中光信号与光脉冲相位的相互锁定及同步。
[0005]本技术方法通过下述技术方案实现的：
[0006]一种光信号与光脉冲同步系统，所述系统包括主相位信息信号发生单元、次相位信息信号发生单元和标准电信号产生单元；
[0007]进一步地，所述主相位信息信号发生单元包括信号发生器、激光发射器、第一光电探测器、第一电滤波器、第一电放大器、第一相位混频器、第一功分器和第一锁相环器；
[0008]进一步地，所述信号发生器产生的脉冲驱动所述激光发射器发射光波信号，所示光波信号经过第一光电探测器转换电脉冲信号，所述电脉冲信号依次经过第一电滤波器和第一电放大器得到缓变电脉冲信号，所述缓变电脉冲信号进入所述第一相位混频器；
[0009]进一步地，所述标准电信号产生单元输出的标准电信号进入所述第一相位混频器与所述缓变电脉冲信号进行混频；
[0010]进一步地，所述第一相位混频器输出的第一相位误差信号进入第一功分器后分为一路电信号和次路电信号，所述次路电信号进入所述次相位信息信号发生单元，所述一路电信号进入第一锁相环器连，所述第一锁相环器的信号输出到外接设备；
[0011]进一步地，所述主相位信息信号发生单元用于产生具有与一路电信号相同的相位信息的次路电信号并将所述次路电信号输入到所述次相位信息信号发生单元；
[0012]进一步地，所述次相位信息信号发生单元包括光发射器、雪崩二极管、第二比较滤
波电路、第二放大器、第二相位混频器和第二锁相环器；
[0013]进一步地，所述光发射器输出的光信号经过雪崩二极管转换为电信号，所述电信号依次经过第二比较滤波电路和第二放大器后得到第二路电信号，所述第二路电信号进入第二相位混频器与所述第一功分器输出的次路电信号进行混频得到第二相位误差信号，所述第二相位误差信号进入所述第二锁相环器，所述第二锁相环器的信号输出到外接设备；
[0014]进一步地，所述次相位信息信号发生单元用于产生第二路电信号，并将所述主相位信息信号发生单元输入的次路电信号与所述第二路电信号进行混频得到第二相位误差信号，从而实现第二相位误差信号与一路电信号的同步。
[0015]进一步地，所述外接设备为示波器。
[0016]进一步地，所述第一次相位混频器输出的第一相位误差信号的振荡频率是所述缓变电脉冲信号和所述标准电信号的振荡频率差。
[0017]进一步地，所述第一次相位混频器输出的混频信号的振幅包络与缓变电脉冲信号的振幅包络相同。
[0018]进一步地，所述第一光电探测器的型号为ALPHAUPD。
[0019]进一步地，所述第一相位混频器与所述第二相位混频器的型号均为IQ混频器PE86X9001。
[0020]进一步地，所述第一功分器的型号为RS2W0120
‑
S。
[0021]进一步地，所述雪崩二极管的型号为BYV26E
‑
TAP。
[0022]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0023]本技术提供了一种光信号与光脉冲同步系统，通过对主相位信息信号发生单元和次相位信息信号发生单元分别产生的信号进行混频，使得两路信号的相位实现同步变化，大大减少激光测距中的运算资源占用，显著提高了测距的精度。
附图说明
[0024]图1为实现光信号与光脉冲同步的系统框图；
[0025]图2为雪崩二极管的功能图；
[0026]图3为实现混频的电路图。
具体实施方式
[0027]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本技术进行进一步详细的说明，但本技术要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。
[0028]如图1所示，一种光信号与光脉冲同步系统，所述系统包括主相位信息信号发生单元、次相位信息信号发生单元和标准电信号产生单元；
[0029]其中，所述主相位信息信号发生单元包括信号发生器、激光发射器、第一光电探测器、第一电滤波器、第一电放大器、第一相位混频器、第一功分器和第一锁相环器；
[0030]其中，所述第一光电探测器的型号为ALPHAUPD；所述第一相位混频器型号为IQ混频器PE86X9001；所述第一功分器的型号为RS2W0120
‑
S。
[0031]其中，所述主相位信息信号发生单元用于产生具有与一路电信号相同的相位信息
的次路电信号并将所述次路电信号输入到所述次相位信息信号发生单元；
[0032]其中，所述信号发生器产生的脉冲驱动所述激光发射器发射光波信号，所示光波信号经过第一光电探测器后转换电脉冲信号，所述电脉冲信号依次经过第一电滤波器和第一电放大器得到缓变电脉冲信号，所述缓变电脉冲信号进入所述第一相位混频器；
[0033]其中，所述标准电信号产生单元输出的标准电信号进入所述第一相位混频器后，与进入所述第一相位混频器的缓变电脉冲信号进行混频，得到第一相位误差信号；
[0034]其中，第一相位误差信号的振荡频率是所述缓变电脉冲信号和所述标准电信号的振荡频率差；第一相位误差信号的振幅包络与缓变电脉冲信号的振幅包络相同。
[0035]第一相位误差信号进入第一功分器后分为一路电信号和次路电信号，所述次路电信号进入所述次相位信息信号发生单元；
[0036]所述一路电信号进入第一锁相环器进行相位锁定处理后输出的信号输出到外接设备，外接设备为示波器，示波器可测量并显示一路电信号的变化曲线；
[0037]所述次相位信息信号发生单元包括光发射器、雪崩二极管、第二比较滤波电路、第二放大器、第二相位混频器和第二锁相环器；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光信号与光脉冲同步系统，其特征在于，包括主相位信息信号发生单元、次相位信息信号发生单元和标准电信号产生单元；所述主相位信息信号发生单元用于产生缓变电脉冲信号并进入第一相位混频器；所述标准电信号产生单元产生用于产生标准电信号并进入所述第一相位混频器与所述缓变电脉冲信号进行混频；所述主相位信息信号发生单元又产生次路电信号并将次路电信号输入到所述次相位信息信号发生单元；所述次相位信息信号发生单元用于产生第二路电信号，并将所述主相位信息信号发生单元输入的次路电信号与所述第二路电信号进行混频得到第二相位误差信号，从而实现第二相位误差信号与一路电信号的同步。2.根据权利要求1所述的一种光信号与光脉冲同步系统，其特征在于，所述主相位信息信号发生单元包括信号发生器、激光发射器、第一光电探测器、第一电滤波器、第一电放大器、第一相位混频器、第一功分器和第一锁相环器；所述信号发生器产生的脉冲驱动所述激光发射器发射光波信号，所示光波信号经过第一光电探测器转换电脉冲信号，所述电脉冲信号依次经过第一电滤波器和第一电放大器得到缓变电脉冲信号。3.根据权利要求2所述的一种光信号与光脉冲同步系统，其特征在于，所述第一相位混频器输出的第一相位误差信号进入第一功分器后分为一路电信号和次路电信号，所述次路电信号进入所述次相位信息信号发生单元，所述一路电信...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟，郭邦红，
申请(专利权)人：广东国腾量子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：