【技术实现步骤摘要】
本申请涉及测距领域，尤其涉及一种鉴频器、驱动模块、探测设备以及鉴频方法。
技术介绍
1、调频连续波(frequency modulation continuous wave，fmcw)激光雷达包括驱动模块，该驱动模块用于补偿激光雷达所包括的激光器的非线性。驱动模块包括鉴频器、光电转换器以及处理器，该鉴频器用于根据来自激光器的光信号生成参考差频信号，光电转换器用于将参考差频信号光电转换为差频电信号，处理器根据差频电信号生成用于驱动激光器发光的驱动电信号，以补偿激光器的非线性。鉴频器可通过不等臂马赫-曾德尔干涉仪(asymmetric mach-zehnder interferometer，amzi)实现。该amzi的短臂上采用声光移频器(acoustic optic frequency shifter，aofs)来对短臂所传输的光信号产生频率移动，从而提升光电探测器输出的中频信号的频率。
2、但是，aofs产生的频率移动一般在80兆赫(mega hertz,mhz)左右，可见，aofs所产生的频率移动的数值过高，导致对驱动模块的带宽需求过高，从而使得驱动模块会产生过多的高频噪声。aofs会产生高次谐波影响线性度。此外，aofs的成本过高，集成度低，调制插损大。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种鉴频器、驱动模块、探测设备以及鉴频方法，能够提高激光器发出的扫频光信号的线性度，而且能够降低插损。
2、本申请第一方面提供了一种鉴频器，所述鉴频器包括耦合器、输出
3、基于第一方面，能够根据来自激光器的驱动光信号生成驱动电信号，该驱动电信号能够驱动激光器发光，而且该驱动电信号能够提升激光器发出的扫频光信号的线性度，有效的降低鉴频器的插损，而且提高鉴频器的集成度，提高鉴频器输出的信号频率。而且提升鉴频器输出的信号频率的过程中，无需提高鉴频器所支持的带宽，降低了鉴频器的高频噪声。而且旋转电机基于多普勒效应改变光信号的频率，能够降低光波导长度的需求，提高鉴频器的集成度。
4、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述耦合器用于向所述输出端口传输所述第二光信号的过程中，所述耦合器用于向所述旋转电机传输所述第二光信号；处于旋转状态的所述旋转电机用于，对所述第二光信号产生多普勒效应以改变所述第二光信号的频率，并获得第四光信号，所述第四光信号从所述旋转电机出射并反射至所述输出端口，其中，所述第三光信号和所述第四光信号共同用于获得所述驱动电信号。
5、鉴频器通过改变第二光信号的光功率的方式，能够提升第三光信号的频率和第四光信号的频率之间的差值，有效的提升了鉴频器输出的信号的频率，提升激光器输出的光信号的线性度。
6、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第一光信号的第一方向分量与所述第二光信号的第二方向分量相反，其中，所述第一方向分量为所述第一光信号的传输方向，被所述旋转电机的带动下，沿水平方向的分量，所述第二方向分量为所述第二光信号的传输方向，被所述旋转电机的带动下，沿水平方向的分量。
7、旋转电机能够在第一光信号和第二光信号中，提升一个光信号的频率，并降低另一路光信号的频率，有效的提升了鉴频器输出的信号的频率，提升激光器输出的光信号的线性度。
8、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述鉴频器包括第一光波导和第二光波导，所述第一光波导与所述鉴频器连接，所述第二光波导具有所述输出端口；所述耦合器用于向所述旋转电机传输所述第一光信号的过程中，所述耦合器用于向所述第一光波导传输所述第一光信号，所述第一光波导用于向所述旋转电机传输所述第一光信号，所述第三光信号从所述旋转电机出射并反射至所述第二光波导，沿所述第二光波导传输的所述第三光信号传输至所述输出端口。
9、基于光波导传输鉴频器的各路光信号，提高了鉴频器的集成度。
10、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述鉴频器还包括与所述第二光波导连接的反射模块，所述反射模块与所述第二光波导连接；所述第二光波导将来自所述耦合器的所述第二光信号传输至所述反射模块；所述反射模块用于反射所述第二光信号的传输方向以获得第四光信号，沿所述第二光波导传输的所述第四光信号传输至所述输出端口。
11、基于反射模块，能够保证旋转电机出射的第三光信号能够成功传输至第二光波导。
12、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述鉴频器包括第一光波导、第二光波导以及第三光波导，所述第一光波导与所述鉴频器连接，所述第二光波导具有所述输出端口，所述第三光波导连接于所述第一光波导和所述第二光波导之间；所述耦合器用于向所述输出端口传输所述第二光信号的过程中，所述耦合器用于向所述第三光波导传输所述第二光信号，所述第二光波导用于接收来自所述第三光波导的所述第二光信号，沿所述第二光波导传输的所述第二光信号传输至所述输出端口。
13、基于光波导传输鉴频器的各路光信号，提高了鉴频器的集成度。
14、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述鉴频器包括第一光波导、第二光波导、第三光波导以及第四光波导，所述耦合器分别与所述第一光波导以及第二光波导连接，所述输出端口分别与所述第三光波导以及第四光波导连接，所述鉴频器还包括位于所述旋转电机和所述第三光波导之间的第一反射模块以及位于所述旋转电机和所述第四光波导的第二反射模块；所述第一反射模块用于接收从所述旋转电机出射的所述第三光信号；所述第二反射模块用于接收从所述旋转电机出射的所述第四光信号；所述第一反射模块用于将所述第三光信号反射至所述第三光波导，所述第三光信号经由所述第三光波导传输至所述输出端口；所述第二反射模块用于将所述第四光信号反射至所述第四光波导，所述第四光信号经由所述第四光波导传输至所述输出端口。
15、基于反射模块，能够保证旋转电机出射的第三光信号能够成功传输至第三光波导，并成功保证旋转电机出射的第四光信号成功传输至第四光波导。
16、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述耦合器为偏振分光棱镜pbs，所述耦合器和所述旋转电机之间包括至少一个波片，所述耦合器用于向所述旋转电机传输所述第一光信号的过程中，所述耦合器经由所述至少一个波片向所述旋转电机传输所述第一光信号；所述第三光信号从所述旋转电机出射并反射至所述输出端口的过程中，所述耦合器以及所述至少一个波片用于将从所述旋转电机出射的所述第三光信号反射至所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种鉴频器，其特征在于，所述鉴频器包括耦合器、输出端口以及旋转电机，所述鉴频器用于与激光器连接；
2.根据权利要求1所述的鉴频器，其特征在于，所述耦合器用于向所述输出端口传输所述第二光信号的过程中，所述耦合器用于向所述旋转电机传输所述第二光信号；
3.根据权利要求2所述的鉴频器，其特征在于，所述第一光信号的第一方向分量与所述第二光信号的第二方向分量相反，其中，所述第一方向分量为所述第一光信号的传输方向，被所述旋转电机的带动下，沿水平方向的分量，所述第二方向分量为所述第二光信号的传输方向，被所述旋转电机的带动下，沿水平方向的分量。
4.根据权利要求1至3任一项所述的鉴频器，其特征在于，所述鉴频器包括第一光波导和第二光波导，所述第一光波导与所述鉴频器连接，所述第二光波导具有所述输出端口；
5.根据权利要求4所述的鉴频器，其特征在于，所述鉴频器还包括与所述第二光波导连接的反射模块，所述反射模块与所述第二光波导连接；
6.根据权利要求1所述的鉴频器，其特征在于，所述鉴频器包括第一光波导、第二光波导以及第三光波导，所述第一光波
7.根据权利要求2所述的鉴频器，其特征在于，所述鉴频器包括第一光波导、第二光波导、第三光波导以及第四光波导，所述耦合器分别与所述第一光波导以及第二光波导连接，所述输出端口分别与所述第三光波导以及第四光波导连接，所述鉴频器还包括位于所述旋转电机和所述第三光波导之间的第一反射模块以及位于所述旋转电机和所述第四光波导的第二反射模块；
8.根据权利要求1所述的鉴频器，其特征在于，所述耦合器为偏振分光棱镜PBS，所述耦合器和所述旋转电机之间包括至少一个波片，所述耦合器用于向所述旋转电机传输所述第一光信号的过程中，所述耦合器经由所述至少一个波片向所述旋转电机传输所述第一光信号；
9.根据权利要求1至8任一项所述鉴频器，其特征在于，所述鉴频器包括混频器，所述混频器与所述输出端口连接，
10.根据权利要求1至9任一项所述的鉴频器，其特征在于，所述耦合器用于接收来自所述激光器的驱动光信号，并用于将所述驱动光信号耦合为第一光信号和第二光信号的过程中，所述耦合器用于调制所述驱动光信号以获得调制后驱动光信号，并用于将所述调制后驱动光信号耦合为所述第一光信号和所述第二光信号。
11.一种驱动模块，其特征在于，所述驱动模块包括鉴频器以及光电探测器，所述鉴频器分别与激光器以及所述光电探测器连接，所述鉴频器如权利要求1至10任一项所述；
12.根据权利要求11所述的驱动模块，其特征在于，所述驱动模块还包括与所述光电探测器连接的处理器，所述处理器用于根据所述转换后电信号生成中频信号，所述中频信号用于生成所述驱动电信号。
13.根据权利要求11或12所述的驱动模块，其特征在于，所述驱动模块还包括连接于所述光电探测器和所述鉴频器之间的混频器，所述混频器用于混频所述第二光信号以及所述第三光信号以获得混频后光信号；
14.一种鉴频方法，其特征在于，所述方法应用于鉴频器，所述鉴频器包括耦合器、输出端口以及旋转电机，所述鉴频器用于与激光器连接，所述方法包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述通过所述耦合器向所述输出端口传输所述第二光信号包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一光信号的第一方向分量与所述第二光信号的第二方向分量相反，其中，所述第一方向分量为所述第一光信号的传输方向，被所述旋转电机的带动下，沿水平方向的分量，所述第二方向分量为所述第二光信号的传输方向，被所述旋转电机的带动下，沿水平方向的分量。
17.根据权利要求14至16任一项所述的方法，其特征在于，所述鉴频器包括第一光波导和第二光波导，所述第一光波导与所述鉴频器连接，所述第二光波导具有所述输出端口；
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述鉴频器还包括与所述第二光波导连接的反射模块，所述反射模块与所述第二光波导连接；
19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述鉴频器包括第一光波导、第二光波导以及第三光波导，所述第一光波导与所述鉴频器连接，所述第二光波导具有所述输出端口，所述第三光波导连接于所述第一光波导和所述第二光波导之间；
20.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述鉴频器包括第一光波导、第二光波导、第三光波导以及第四光波导，所述耦合器分别与所述第一光波导以及第二光波导连接，所述输出端口分...
【技术特征摘要】
1.一种鉴频器，其特征在于，所述鉴频器包括耦合器、输出端口以及旋转电机，所述鉴频器用于与激光器连接；
2.根据权利要求1所述的鉴频器，其特征在于，所述耦合器用于向所述输出端口传输所述第二光信号的过程中，所述耦合器用于向所述旋转电机传输所述第二光信号；
3.根据权利要求2所述的鉴频器，其特征在于，所述第一光信号的第一方向分量与所述第二光信号的第二方向分量相反，其中，所述第一方向分量为所述第一光信号的传输方向，被所述旋转电机的带动下，沿水平方向的分量，所述第二方向分量为所述第二光信号的传输方向，被所述旋转电机的带动下，沿水平方向的分量。
4.根据权利要求1至3任一项所述的鉴频器，其特征在于，所述鉴频器包括第一光波导和第二光波导，所述第一光波导与所述鉴频器连接，所述第二光波导具有所述输出端口；
5.根据权利要求4所述的鉴频器，其特征在于，所述鉴频器还包括与所述第二光波导连接的反射模块，所述反射模块与所述第二光波导连接；
6.根据权利要求1所述的鉴频器，其特征在于，所述鉴频器包括第一光波导、第二光波导以及第三光波导，所述第一光波导与所述鉴频器连接，所述第二光波导具有所述输出端口，所述第三光波导连接于所述第一光波导和所述第二光波导之间；
7.根据权利要求2所述的鉴频器，其特征在于，所述鉴频器包括第一光波导、第二光波导、第三光波导以及第四光波导，所述耦合器分别与所述第一光波导以及第二光波导连接，所述输出端口分别与所述第三光波导以及第四光波导连接，所述鉴频器还包括位于所述旋转电机和所述第三光波导之间的第一反射模块以及位于所述旋转电机和所述第四光波导的第二反射模块；
8.根据权利要求1所述的鉴频器，其特征在于，所述耦合器为偏振分光棱镜pbs，所述耦合器和所述旋转电机之间包括至少一个波片，所述耦合器用于向所述旋转电机传输所述第一光信号的过程中，所述耦合器经由所述至少一个波片向所述旋转电机传输所述第一光信号；
9.根据权利要求1至8任一项所述鉴频器，其特征在于，所述鉴频器包括混频器，所述混频器与所述输出端口连接，
10.根据权利要求1至9任一项所述的鉴频器，其特征在于，所述耦合器用于接收来自所述激光器的驱动光信号，并用于将所述驱动光信号耦合为第一光信号和第二光信号的过程中，所述耦合器用于调制所述驱动光信号以获得调制后驱动光信号，并用于将所述调制后驱动光信号耦合为所述第一光信号和所述第二光信号。
11.一种驱动模块，其特征在于，所述驱动模块包括鉴频器以及光电探测器，所述鉴频器分别与激光器以及所述光电探测器连接，所述鉴...
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