用于光检测和测距光源的动态脉冲控制的制作方法

本公开总体上涉及用于光学扫描的光源，更特别地，涉及对在光检测和测距系统中使用的光纤激光器执行动态脉冲控制。

背景技术：

1、光检测和测距(lidar)系统使用光脉冲来创建外部环境的图像或点云。一些典型的lidar系统包括光源、光发射器、光转向系统和光检测器。光源生成光束，该光束在从lidar系统传输时由光转向系统沿特定方向引导。当所传输的光束被物体散射时，所散射的光中的一部分作为返回光脉冲返回到lidar系统。光检测器检测返回光脉冲。使用检测到返回光脉冲的时间与传输光束中的对应光脉冲的时间之间的差，lidar系统可以使用光速来确定到物体的距离。光转向系统可以沿着不同的路径引导光束，以允许lidar系统扫描周围环境并产生图像或点云。lidar系统还可以使用除飞行时间和扫描之外的技术来测量周围环境。

技术实现思路

1、在一个实施例中，提供了一种用于对光检测和测距(lidar)扫描系统中的光纤激光器执行动态脉冲控制的方法。该方法包括：切换能够递送到第一功率放大介质的泵功率，该第一功率放大介质携载具有第一触发频率的种子激光；以及将种子激光调节为具有不同于第一触发频率的第二触发频率。泵功率的切换和种子激光的调节被定时为在具有第一时间差的不同时间发生。

2、在一个实施例中，提供了一种用于对光检测和测距(lidar)扫描系统中的光纤激光器执行动态脉冲控制的系统。该系统包括：第一泵控制器，该第一泵控制器被配置成切换能够递送到第一功率放大介质的泵功率，该第一功率放大介质携载具有第一触发频率的种子激光；以及种子控制器，该种子控制器被配置成将种子激光调节为具有不同于第一触发频率的第二触发频率。切换泵功率和调节种子激光被定时为在具有第一时间差的不同时间发生。

3、本公开中提供的方法和系统的实施例能够减小或消除光纤激光器的输出放大激光的脉冲能量波动的很大一部分。此外，本公开中提供的方法和系统实施例能够减少脉冲能量波动的稳定时间。因此，输出放大激光能够对输入变化做出快速响应，该输入变化包括改变种子激光器的触发频率和/或改变泵功率。快速的光纤激光器输出响应有助于lidar系统在扫描感兴趣区域(roi)区域与扫描非roi区域之间平稳地和快速地切换。此外，快速的光纤激光器输出响应还能够提高光纤激光器效率和减少不必要的能耗。

技术特征：

1.一种用于对光检测和测距(lidar)扫描系统中的光纤激光器执行动态脉冲控制的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中，所述种子激光包括连续波激光或脉冲激光。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，切换能够递送到所述第一功率放大介质的所述泵功率包括：

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，切换能够递送到所述第一功率放大介质的所述泵功率包括：

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，切换所述泵功率被定时为以所述第一时间差在调节所述种子激光之前发生。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，切换所述泵功率被定时为以所述第一时间差在调节所述种子激光之后发生。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，进一步包括：

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述第一时间差包括预配置的时间差或可调节的时间差。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，进一步包括：

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述第二触发频率高于所述第一触发频率。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述第二触发频率低于所述第一触发频率。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，将所述种子激光调节为具有不同于所述第一触发频率的所述第二触发频率包括：

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，进一步包括：

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其中，切换能够递送到所述第二功率放大介质的所述泵功率被定时为以所述第二时间差在切换能够递送到所述第一功率放大介质的所述泵功率之前发生。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，切换能够递送到所述第二功率放大介质的所述泵功率被定时为以所述第二时间差在切换能够递送到所述第一功率放大介质的所述泵功率之后发生。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，进一步包括：

19.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，进一步包括：

20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，进一步包括：

21.一种用于对光检测和测距(lidar)扫描系统中的光纤激光器执行动态脉冲控制的系统，所述系统包括：

22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述第一泵控制器被配置成将能够递送到所述第一功率放大介质的所述泵功率从低功率状态切换到高功率状态或者从切断状态切换到接通状态。

23.根据权利要求21所述的系统，其中，所述第一泵控制器被配置成将能够递送到所述第一功率放大介质的所述泵功率从高功率状态切换到低功率状态或者从接通状态切换到切断状态。

24.根据权利要求21至23中任一项所述的系统，其中，切换所述泵功率以所述第一时间差在调节所述种子激光之前。

25.根据权利要求21至24中任一项所述的系统，其中，切换所述泵功率被定时为以所述第一时间差在调节所述种子激光之后发生。

26.根据权利要求21至25中任一项所述的系统，其中，所述第一泵控制器和所述种子控制器中的至少一个进一步被配置成基于所述第一时间差在彼此之间传达第一控制信号，其中，所述第一控制信号引起调节所述种子激光或切换能够递送到所述第一功率放大介质的所述泵功率中的一者。

27.根据权利要求21至26中任一项所述的系统，其中，所述第二触发频率高于所述第一触发频率。

28.根据权利要求21至26中任一项所述的系统，其中，所述第二触发频率低于所述第一触发频率。

29.根据权利要求21至28中任一项所述的系统，其中，所述第一功率放大介质被配置成输出具有第一波长的第一放大激光。

30.根据权利要求29所述的系统，进一步包括：

31.根据权利要求30所述的系统，其中，切换能够递送到所述第二功率放大介质的所述泵功率被定时为以所述第二时间差在切换能够递送到所述第一功率放大介质的所述泵功率之前发生。

32.根据权利要求30所述的系统，其中，切换能够递送到所述第二功率放大介质的所述泵功率被定时为以所述第二时间差在切换能够递送到所述第一功率放大介质的所述泵功率之后发生。

33.根据权利要求30至32中任一项所述的系统，其中，所述第一泵控制器和所述第二泵控制器中的至少一个被配置成基于所述第二时间差在彼此之间传达第二控制信号，其中，所述第二控制信号引起切换所述第一功率放大介质的所述泵功率或切换能够递送到所述第二功率放大介质的所述泵功率中的一者。

34.根据权利要求30至32中任一项所述的系统，进一步包括主控制器，所述主控制器被配置成：

35.根据权利要求30至34中任一项所述的系统，其中，所述第二功率放大介质被配置成输出具有所述第一波长的第二放大激光。

36.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序包括指令，所述指令在由电子装置的一个或多个处理器执行时使所述电子装置执行根据权利要求1至20中任一项所述的方法。

技术总结
提供了一种用于对光检测和测距(LiDAR)扫描系统中的光纤激光器执行动态脉冲控制的方法。该方法包括：切换能够递送到第一功率放大介质的泵功率，该第一功率放大介质携载具有第一触发频率的种子激光；以及将该种子激光调节为具有不同于第一触发频率的第二触发频率。泵功率的切换和种子激光的调节被定时为在具有第一时间差的不同时间发生。

技术研发人员：万鹏
受保护的技术使用者：图达通智能美国有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15