一種基於LIDAR系統的雷射光源的製作方法

2023-06-07 16:39:36 4

本發明涉及雷射光源領域，具體涉及一種基於lidar系統的雷射光源。

背景技術：

lidar技術在國外的發展和應用已有十幾年的歷史，其中利用航空雷射掃描探測數據進行困難地區dem、dom、dlg數據產品生產是當今的研究熱點之一。該技術在地形測繪、環境檢測、三維城市建模等諸多領域具有廣闊的發展前景和應用需求，有可能為測繪行業帶來一場新的技術革命。

在現有技術中，針對在lidar系統中雷射光源，其結構如圖1所示，圖1是在lidar系統中傳統雷射光源的形式，其採用多個泵浦源，以及佔用體積大，產品成本高，不利於其大規模生產製造。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述缺陷，提供一種基於lidar系統的雷射光源，體積小、佔用更少的泵浦源，降低生產成本。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：提供一種基於lidar系統的雷射光源，該雷射光源包括：雷射發射器，該雷射發射器發射雷射；二次放大系統，該二次放大系統至少包括光纖、反光組件、泵浦光源，該泵浦光源發射泵浦光至光纖中，該雷射入射至光纖中並經過反光組件發射，再次射入光纖中，實現二次放大；輸出端，經過二次放大系統並反射回的光信號從輸出端射出。

其中，較佳方案是：該雷射光源還包括設置在雷射發射器與二次放大系統之間的偏振分光稜鏡，以及設置在二次放大系統中的45度偏振光片，該保偏餌纖為保偏餌纖；其中，該雷射經過偏振分光稜鏡透射出p偏振態光，該p偏振態光經過二次放大系統進行二次放大，以及兩次經過45度偏振光片轉換為s偏振態光，再經過偏振分光稜鏡反射輸出到輸出端中。

其中，較佳方案是：該雷射光源還包括設置在二次放大系統中的組合器，該組合器的前端與泵浦光源連接，該組合器的後端與保偏餌纖連接，該泵浦光發射的泵浦光經過組合器與雷射合束後入射到保偏餌纖中。

其中，較佳方案是：該雷射光源還包括設置在雷射發射器與偏振分光稜鏡之間的光隔離器。

其中，較佳方案是：該雷射光源還包括設置在雷射發射器與二次放大系統之間的光環形器，該雷射經過光環形器併入射到二次放大系統中，再將經過二次放大系統反射回的光信號入射到輸出端中。

其中，較佳方案是：該反光組件為光柵組件，該光纖設置在光環形器與光柵組件之間，該泵浦光源將泵浦光發射到光柵組件中，併入射到光纖中。

其中，較佳方案是：該光環形器集成光隔離器。

其中，較佳方案是：該雷射光源還包括設置在雷射發射器與二次放大系統之間的分光組件和監控組件，該雷射經過分光組件反射部分光併入射到監控組件中。

其中，較佳方案是：該雷射光源還包括設置在雷射發射器與偏振分光稜鏡之間的分光組件和監控組件，該雷射經過分光組件反射部分光併入射到監控組件中；該分光組件、光隔離器和偏振分光稜鏡集成設置。

其中，較佳方案是：該雷射光源還包括設置在雷射發射器與光環形器之間的分光組件和監控組件，該雷射經過分光組件反射部分光併入射到監控組件中；分光組件和光環形器集成設置。

本發明的有益效果在於，與現有技術相比，本發明通過設計一種基於lidar系統的雷射光源，採用新型結構，採用一泵浦光源實現兩次光放大，到達減泵浦光源的數量，提高資源有效利用，進一步可以使用集成器件的形式縮小產品體積，降低產品成本。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是傳統雷射光源的結構示意圖；

圖2是本發明雷射光源第一實施例的結構示意圖；

圖3是本發明雷射光源第二實施例的結構示意圖。

具體實施方式

現結合附圖，對本發明的較佳實施例作詳細說明。

本發明提供一種基於lidar系統的雷射光源的優選實施例。

一種基於lidar系統的雷射光源，該雷射光源包括雷射發射器10、二次放大系統和輸出端。

具體地，該雷射發射器10發射雷射；該二次放大系統至少包括光纖、反光組件、泵浦光源33，該泵浦光源33發射泵浦光至光纖中，該雷射入射至光纖中並經過反光組件發射，再次射入光纖中，實現二次放大；經過二次放大系統並反射回的光信號從輸出端射出。

採用一泵浦光源33實現光信號的二次放大，減少泵浦光源33的使用，減少佔用空間，提高整體系統的緊湊性。

其中，雷射發射器10為種子雷射器。

進一步地，該雷射光源還包括設置在雷射發射器10與二次放大系統之間的光隔離器50，光隔離器50防止光反射回雷射發射器10中，對光信號進行隔離。其中，光隔離器50可以是自由空間結構的，可以是inline多種選擇。

進一步地，該雷射光源還包括設置在雷射發射器10與二次放大系統之間的分光組件40和監控組件41，該雷射經過分光組件40反射部分光併入射到監控組件41中，對雷射發射器10發射的雷射進行監控。

如圖2所示，本發明提供一種雷射光源的較佳實施例。

該雷射光源還包括設置在雷射發射器10與二次放大系統之間的偏振分光稜鏡21，以及設置在二次放大系統中的45度偏振光片22，該光纖為保偏餌纖31；其中，該雷射經過偏振分光稜鏡21透射出p偏振態光，該p偏振態光經過二次放大系統進行二次放大，以及兩次經過45度偏振光片22轉換為s偏振態光，再經過偏振分光稜鏡21反射輸出到輸出端中。

進一步地，該雷射光源還包括設置在二次放大系統中的組合器34，該組合器34的前端與泵浦光源33連接，該組合器34的後端與保偏餌纖31連接，該泵浦光發射的泵浦光經過組合器34與雷射合束後入射到保偏餌纖31中。

進一步地，反光組件為反光鏡片32。

具體地，雷射發射器10發射雷射，並依次經過分光組件40、光隔離器50，並經過偏振分光稜鏡21透射出p偏振態光，p偏振態光與泵浦光源33發射的泵浦光一同入射到組合器34中，並在組合器34中進行合束後進入保偏餌纖31中，實現第一次光放大，即光功率放大，並經過45度偏振光片22、反光鏡片32、45度偏振光片22，實現p偏振態光轉化為s偏振態光，並發射回保偏餌纖31中，實現第二次光放大，即光功率放大，再經過組合器34入射到偏振分光稜鏡21上，被偏振分光稜鏡21反射到輸出端，並射出。

在本實施例中，該雷射光源還包括設置在雷射發射器10與偏振分光稜鏡21之間的光隔離器50，光隔離器50防止光反射回雷射發射器10中，對光信號進行隔離。該雷射光源還包括設置在雷射發射器10與偏振分光稜鏡21之間的分光組件40和監控組件41。

進一步地，該分光組件40、光隔離器50和偏振分光稜鏡21集成設置，減少封裝體積。

如圖3所示，本發明提供一種雷射光源的較佳實施例。

雷射光源還包括設置在雷射發射器10與二次放大系統之間的光環形器61，該雷射經過光環形器61併入射到二次放大系統中，再將經過二次放大系統反射回的光信號入射到輸出端中。

優選地，該光環形器61集成光隔離器50；即光環形器61具有光隔離功能，或者將光隔離器50一體式設置在光環形器61上。

進一步地，光纖為餌纖72。

進一步地，該反光組件為光柵組件71，該光纖設置在光環形器61與光柵組件71之間，該泵浦光源33將泵浦光發射到光柵組件71中，併入射到光纖中。

其中，光柵組件71優選為光纖布拉格光柵。

具體地，雷射發射器10發射雷射，並依次經過分光組件40、光隔離器50、光環形器61併入射到餌纖72中，同時，泵浦光源33發射的泵浦光經過光柵組件71，從餌纖72的另一端射入，雷射在餌纖72中實現第一次光放大，即光功率放大，再經過光柵組件71，反射回餌纖72中，雷射在餌纖72中實現第二次光放大，即光功率放大，反射回的雷射經過光環形器61的引導，從輸出端射出。

在本實施例中，分光組件40和光環形器61集成設置，減少封裝體積。

以上所述者，僅為本發明最佳實施例而已，並非用於限制本發明的範圍，凡依本發明申請專利範圍所作的等效變化或修飾，皆為本發明所涵蓋。