本发明涉及激光器调制驱动,尤其涉及一种激光器的调制驱动系统和fmcw激光雷达。
背景技术:
1、在如今的生产生活中,激光雷达作为一种视觉性的传感器,在许多领域都发挥着举足轻重的作用。
2、其中,利用调频连续波(frequency modulated continuous wave,fmcw)工作方式的fmcw激光雷达属于前沿新型类型,fmcw激光雷达对激光光源的驱动要求较高,同时需要对激光的强度、波长和相位进行调制。但是,现有的激光器的调制驱动系统无法向激光器提供可靠的驱动信号,
技术实现思路
1、本发明提供了一种激光器的调制驱动系统和fmcw激光雷达,以向fmcw激光雷中的激光器提供可靠的驱动信号。
2、根据本发明的一方面,提供了一种激光器的调制驱动系统,用于调制驱动fmcw激光雷达中的激光器;所述调制驱动系统包括:电源模块、电流检测模块、功率驱动模块、信号调制模块和功率控制模块;
3、所述电源模块通过所述电流检测模块与所述功率驱动模块电连接;所述功率驱动模块通过所述信号调制模块与所述激光器电连接;所述功率控制模块分别与所述电流检测模块和所述功率驱动模块电连接;
4、所述电流检测模块用于检测电源模块提供至所述激光器的直流电信号,并输出电流检测信号;所述功率控制模块用于接收所述电流检测信号,并根据所述电流检测信号输出相应的控制信号至所述功率驱动模块;所述功率驱动模块用于根据所述控制信号,控制所述直流电信号的大小;所述信号调制模块用于接收调制信号,并将所述调制信号叠加在所述直流电信号上,以调节所述激光器输出的激光的光强、波长和相位中的一个或多个。
5、可选的,所述电流检测模块包括电流检测单元和信号放大单元;
6、所述电源模块通过所述电流检测单元与所述功率驱动模块电连接;所述电流检测单元通过所述信号放大单元与所述功率控制模块电连接;
7、所述信号放大单元用于放大所述电流检测单元输出的第一检测信号,将所述第一检测信号转化为所述电流检测信号。
8、可选的,所述功率控制模块包括误差放大模块和pid控制模块;
9、所述误差放大模块分别与所述电流检测模块和所述pid控制模块电连接;所述pid控制模块还与所述功率驱动模块电连接;
10、所述误差放大模块用于接收参考信号,并将所述参考信号与所述电流检测信号进行比较,输出相应的误差放大信号;所述pid控制模块用于根据所述误差放大信号,输出相应的所述控制信号。
11、可选的,还包括:温度控制模块;
12、所述温度控制模块包括温度检测单元和温度控制器;
13、所述温度控制器分别与所述温度检测单元和所述pid控制模块电连接;
14、所述温度检测单元用于检测所述激光器的温度,并将温度检测结果输出至所述温度控制器;所述温度控制器用于根据所述温度检测结果,输出相应的所述温度检测信号至所述pid控制模块;所述pid控制模块还用于根据所述温度检测信号,输出所述控制信号至所述功率驱动模块。
15、可选的,所述温度控制模块还包括温度调节单元;
16、所述温度调节单元与所述温度控制器电连接;
17、所述温度控制器还用于根据所述温度检测结果,输出相应的温度控制信号至所述温度调节单元;所述温度调节单元用于根据所述温度控制信号,对所述激光器进行加热或者制冷。
18、可选的,还包括:光强检测模块;
19、所述光强检测模块包括光强检测单元和跨阻放大器;
20、所述跨阻放大器分别与所述光强检测单元和所述pid控制模块电连接;
21、所述光强检测单元用于检测所述激光器输出的激光的光强,并输出光强检索结果至所述跨阻放大器;所述跨阻放大器用于根据所述光强检测结果,输出相应的光强检测信号至所述pid控制模块;所述pid控制模块还用于根据所述光强检测信号,输出所述控制信号至所述功率驱动模块。
22、根据本发明的另一方面,提供了一种fmcw激光雷达,用于检测待测目标的距离,所述fmcm激光雷达包括:激光器、权利要求1~6任一项所述的激光器的调制驱动系统、激光接收系统和控制系统;
23、所述控制系统分别与所述调制驱动系统和所述激光接收系统连接;所述调制驱动系统与所述激光器电连接;
24、所述控制系统用于通过所述调制驱动系统,控制所述激光器输出的激光;所述控制系统还用于通过所述激光接收系统,计算出待测测目标的距离。
25、可选的,所述控制系统包括参考信号输出模块;
26、所述参考信号输出模块与所述功率控制模块电连接;
27、所述参考信号输出模块用于输出参考信号至所述功率控制模块,以通过所述功率控制模块和所述功率驱动模块控制所述激光器的功率。
28、可选的,所述控制系统包括调制信号输出模块;
29、所述调制信号输出模块与所述信号调制模块电连接;
30、所述调制信号输出模块用于输出调制信号至所述信号调制模块,以通过所述信号调制模块调节所述激光器输出的激光的光强、波长和相位中的一个或多个。
31、本发明的技术方案,通过设置电源模块、电流检测模块、功率驱动模块和功率控制模块,可以向激光器提供高精度、低噪声的稳定直流电信号;通过设置信号调制模块,可以在直流电信号的基础上叠加调制信号,改变激光器输出的激光的光强、波长和相位中的一个或多个,产生fmcw激光雷达所需要的fmcw信号;还通过设置电流检测模块进行高边电流检测,可以避免调制信号影响电流检测模块的检测结果,提高直流电信号的稳定性,进而提高驱动信号的可靠性,有利于激光器输出fmcw激光雷达所需要的fmcw信号。
32、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
1.一种激光器的调制驱动系统,其特征在于,用于调制驱动fmcw激光雷达中的激光器;所述调制驱动系统包括:电源模块、电流检测模块、功率驱动模块、信号调制模块和功率控制模块;
2.根据权利要求1所述的激光器的调制驱动系统,其特征在于,所述电流检测模块包括电流检测单元和信号放大单元;
3.根据权利要求1所述的激光器的调制驱动系统,其特征在于,所述功率控制模块包括误差放大模块和pid控制模块;
4.根据权利要求3所述的激光器的调制驱动系统,其特征在于,还包括:温度控制模块;
5.根据权利要求4所述的激光器的调制驱动系统,其特征在于,所述温度控制模块还包括温度调节单元;
6.根据权利要求3所述的激光器的调制驱动系统,其特征在于,还包括:光强检测模块;
7.一种fmcw激光雷达,其特征在于,用于检测待测目标的距离,所述fmcw激光雷达包括:激光器、权利要求1~6任一项所述的激光器的调制驱动系统、激光接收系统和控制系统;
8.根据权利要求7所述的fmcw激光雷达,其特征在于,所述控制系统包括参考信号输出模块;
9.根据权利要求7所述的fmcw激光雷达,其特征在于,所述控制系统包括调制信号输出模块;