【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高集成度的激光雷达光源，属于激光雷达光源。
技术介绍
1、激光雷达是未来智能辅助驾驶、无人机、无人驾驶汽车多传感器体系中必不可少的核心传感器之一，随着无人驾驶市场的高速发展，越来越多的企业加入对激光雷达的新应用开发和对先进技术的追求。伴随着激光雷达的价格因技术的成熟会大幅降低，搭载激光雷达的车型将越来越多。
2、随着目前激光雷达技术发展日渐成熟，为了提高探测精度及探测距离，对激光光源的窄脉冲，高峰值光功率指标要求也随之提高。激光光源是车载激光雷达的核心器件之一，车载激光雷达的理想光源是人眼安全性高、高功率、短脉冲、高光束质量、可靠性高、价格低、体积小、更远的探测距离。
3、参考图1，现有的一种车载激光雷达光源，种子光源发射1550nm波段信号光由大功率隔离器输入端输入，大功率隔离器输出端为双纤波分复用，泵浦光源(980nm)在大功率隔离器输出端通过波分复用和1550nm合波，种子光源和泵浦光源耦合在一起，一起进入掺铒光纤。经过掺铒光纤放大后的光信号，经过探测器，分出一部分实现对放大器工作状态的实时监控，其余放大光信号经过高功率隔离器输出。这种光源结构中需要用到两个大功率隔离器，其中一个带波分复用功能实现种子光源和泵浦光源复用，另一个在输出端使用；掺铒光纤只是单次使用，需要更长的长度，成本高。由于光学器件多，掺铒光纤更长，且隔离器只能左右两个端口出纤，因此光源模块在盘盒时需要有足够的空间供器件摆放和光纤盘绕，使得整个光源模块体积比较大。
技术实现思路p>
1、为了克服上述问题，本专利技术提供一种高集成度的激光雷达光源，该光源全结构只需要4个光纤连接点和8个光纤端面，实现整体结构的高度集成、超低损耗和超高的可靠性。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、第一方面
4、一种高集成度的激光雷达光源，包括种子光源和第一泵浦光源；所述种子光源和所述第一泵浦光源与输入端集成器的输入端口连接；有源光纤一端与所述输入端集成器的输出端连接，另一端与输出端集成器的输入端口连接；
5、所述输入端集成器的第一隔离器将种子光源和所述有源光纤隔离；
6、所述输入端集成器通过合波功能将所述第一泵浦光源产生的泵浦光合成到所述有源光纤中；
7、所述种子光源产生第一信号光；
8、所述第一泵浦光源为所述有源光纤提供能量；
9、所述有源光纤吸收所述第一泵浦光源的泵浦光，对所述种子光源的第一信号光进行放大；
10、所述输出端集成器通过第二隔离器隔离所述输出端集成器的输出端和所述有源光纤，将所述泵浦光隔离在所述有源光纤中，输出第二信号光，即所述输出端集成器通过分波功能将所述第二信号光通过所述输出端集成器的输出端输出，将泵浦光返回到所述有源光纤中；
11、所述输出端集成器通过陷波功能将所述有源光纤产生的杂光，反射出光路；
12、第二光电二极管用于探测监控所述第二信号光，同时提供同步信号。
13、进一步的，所述输出端集成器的监控功能用于监控所述第二信号光，同时提供同步信号。
14、进一步的，所述输入端集成器包括沿光路方向依次设置的三光纤头、双折射晶体位移片、波片、透镜、磁光材料、磁铁环、部分反射镜、光电二极管和玻璃管。
15、进一步的，所述三光纤头的第一光纤、第三光纤、双折射晶体位移片、波片、透镜、磁光材料、磁铁环和部分反射镜，构成所述第一隔离器；所述三光纤头的第一光纤用于输入所述种子光源产生的第一信号光，第二光纤用于输入所述第一泵浦光源产生的泵浦光，第三光纤用于输出所述输入端集成器集成后的光；
16、所述三光纤头的第一光纤、第二光纤、第三光纤和透镜构成泵浦光与信号光的输入端合波器；
17、所述三光纤头的第一光纤、第三光纤、透镜和部分反射镜构成输入端分光器；
18、所述三光纤头的第一光纤、透镜、部分反射镜和光电二极管构成输入端探测器。
19、进一步的，所述输出端集成器包括沿光路方向设置的双光纤头、双折射晶体位移片、波片、透镜、磁光材料、磁铁环、热沉件、陷波滤光片、部分反射镜、光电二极管、玻璃管和外封钢管。
20、进一步的，所述双光纤头的第四光纤、第五光纤和双折射晶体位移片、波片、透镜、磁光材料、磁铁环、陷波滤光片和部分反射镜构成输出端大功率隔离器；所述双光纤头的第四光纤用于输入所述第二信号光和泵浦光，第五光纤用于输出所述输出端集成器分波出来的放大后的第二信号光；
21、所述双光纤头的第四光纤、第五光纤和透镜，构成泵浦光和信号光的输出端分波器；
22、所述双光纤头的第四光纤、第五光纤、透镜和陷波滤光片，构成杂光的输出端陷波器；
23、所述双光纤头的第四光纤、第五光纤、透镜和部分反射镜构成输出端分光器；
24、所述双光纤头的第四光纤、透镜、部分反射镜和光电二极管构成输出端探测器。
25、进一步的，所述输出端集成器还包括陷波滤波片，若所述输出端集成器不含有tap-pd，则所述陷波滤波片与所述第一信号光的光路垂直，信号光返回光路，杂光透射出光路；若所述输出端集成器含有tap-pd，则所述陷波滤波片与所述第一信号光的光路成锐角，信号光继续传输，杂光反射出光路。
26、进一步的，所述有源光纤为铒镱双包层光纤，用于输入所述第一信号光的光纤为单模光纤，用于输入所述泵浦光的光纤为多模光纤。
27、第二方面
28、一种高集成度的激光雷达光源，其特征在于，包括种子光源和第一泵浦光源；所述种子光源和所述第一泵浦光源与输入端集成器的输入端口连接；有源光纤一端与所述输入端集成器的输出端连接，另一端与输出端集成器的输入端口连接，第二泵浦光源与所述输出端集成器的另一输入端口连接；
29、所述输入端集成器的第一隔离器将种子光源和所述有源光纤隔离；
30、所述输入端集成器通过合波功能将所述第一泵浦光源产生的泵浦光合成到所述有源光纤中；
31、所述种子光源产生第一信号光；
32、所述第一泵浦光源和第二泵浦光源为所述有源光纤提供能量；
33、所述有源光纤吸收所述第一泵浦光源和第二泵浦光源的泵浦光，对所述种子光源的第一信号光进行放大；
34、所述输出端集成器通过第二隔离器隔离所述输出端集成器的输出端和所述有源光纤，将所述泵浦光隔离在所述有源光纤中，输出第二信号光，即所述输出端集成器通过分波功能将所述第二信号光通过所述输出端集成器的输出端输出，将泵浦光返回到所述有源光纤中；
35、所述输出端集成器通过陷波功能将所述有源光纤产生的杂光，反射出光路；
36、第二光电二极管用于探测监控所述第二信号光，同时提供同步信号。
37、本专利技术具有如下有益效果：
38、1.该光源全结构只需要4个光纤连接点和8个光纤端面，实现整体结构的高度集成、超小体积、超低损本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高集成度的激光雷达光源，其特征在于，包括种子光源(10)和第一泵浦光源(20)；所述种子光源(10)和所述第一泵浦光源与输入端集成器(30)的输入端口连接；有源光纤(40)一端与所述输入端集成器(30)的输出端连接，另一端与输出端集成器(50)的输入端口连接；
2.根据权利要求1所述高集成度的激光雷达光源，其特征在于，所述输出端集成器(50)的监控功能用于监控所述第二信号光(500)，同时提供同步信号。
3.根据权利要求1所述高集成度的激光雷达光源，其特征在于，所述输入端集成器(30)包括沿光路方向依次设置的三光纤头、双折射晶体位移片、波片、透镜、磁光材料、磁铁环、部分反射镜、光电二极管和玻璃管。
4.根据权利要求3所述高集成度的激光雷达光源，其特征在于，所述三光纤头的第一光纤(91)、第三光纤(93)、双折射晶体位移片、波片、透镜、磁光材料、磁铁环和部分反射镜，构成所述第一隔离器(71)；所述三光纤头的第一光纤(91)用于输入所述种子光源(10)产生的第一信号光(100)，第二光纤(92)用于输入所述第一泵浦光源(20)产生的泵浦光(
5.根据权利要求1所述高集成度的激光雷达光源，其特征在于，所述输出端集成器(50)包括沿光路方向设置的双光纤头、双折射晶体位移片、波片、透镜、磁光材料、磁铁环、热沉件、陷波滤光片、部分反射镜、光电二极管、玻璃管和外封钢管。
6.根据权利要求5所述高集成度的激光雷达光源，其特征在于，所述双光纤头的第四光(94)纤、第五光纤(95)和双折射晶体位移片、波片、透镜、磁光材料、磁铁环、陷波滤光片和部分反射镜构成输出端大功率隔离器；所述双光纤头的第四光纤(94)用于输入所述第二信号光(500)和泵浦光(200)，第五光纤(95)用于输出所述输出端集成器(50)分波出来的放大后的第二信号光(500)；
7.根据权利要求1所述高集成度的激光雷达光源，其特征在于，所述输出端集成器(50)还包括陷波滤波片，若所述输出端集成器(50)不含有TAP-PD，则所述陷波滤波片与所述第一信号光(100)的光路垂直，信号光返回光路，杂光透射出光路；若所述输出端集成器(50)含有TAP-PD，则所述陷波滤波片与所述第一信号光(100)的光路成锐角，信号光继续传输，杂光反射出光路。
8.根据权利要求1所述高集成度的激光雷达光源，其特征在于，所述有源光纤(40)为铒镱双包层光纤，用于输入所述第一信号光(100)的光纤为单模光纤，用于输入所述泵浦光(200)的光纤为多模光纤。
9.一种高集成度的激光雷达光源，其特征在于，包括种子光源(10)和第一泵浦光源(20)；所述种子光源(10)和所述第一泵浦光源(20)与输入端集成器(30)的输入端口连接；有源光纤(40)一端与所述输入端集成器(30)的输出端连接，另一端与输出端集成器(50)的输入端口连接，第二泵浦光源(21)与所述输出端集成器(50)的另一输入端口连接；
...【技术特征摘要】
1.一种高集成度的激光雷达光源，其特征在于，包括种子光源(10)和第一泵浦光源(20)；所述种子光源(10)和所述第一泵浦光源与输入端集成器(30)的输入端口连接；有源光纤(40)一端与所述输入端集成器(30)的输出端连接，另一端与输出端集成器(50)的输入端口连接；
2.根据权利要求1所述高集成度的激光雷达光源，其特征在于，所述输出端集成器(50)的监控功能用于监控所述第二信号光(500)，同时提供同步信号。
3.根据权利要求1所述高集成度的激光雷达光源，其特征在于，所述输入端集成器(30)包括沿光路方向依次设置的三光纤头、双折射晶体位移片、波片、透镜、磁光材料、磁铁环、部分反射镜、光电二极管和玻璃管。
4.根据权利要求3所述高集成度的激光雷达光源，其特征在于，所述三光纤头的第一光纤(91)、第三光纤(93)、双折射晶体位移片、波片、透镜、磁光材料、磁铁环和部分反射镜，构成所述第一隔离器(71)；所述三光纤头的第一光纤(91)用于输入所述种子光源(10)产生的第一信号光(100)，第二光纤(92)用于输入所述第一泵浦光源(20)产生的泵浦光(200)，第三光纤(93)用于输出所述输入端集成器(30)集成后的光；
5.根据权利要求1所述高集成度的激光雷达光源，其特征在于，所述输出端集成器(50)包括沿光路方向设置的双光纤头、双折射晶体位移片、波片、透镜、磁光材料、磁铁环、热沉件、陷波滤光片、部分反射镜、光电二极管、玻璃管和外封钢管。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：林文雄，蒋友山，吴玉霞，张江钿，阮开明，黄见洪，刘华刚，
申请(专利权)人：福建天蕊光电有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。