基于波长改变的调频连续波快速生成方法及装置

本发明涉及的是一种光通信领域的技术，具体是一种基于波长改变的调频连续波快速生成方法及装置。

背景技术：

1、调频连续波信号(fmcw)是一种频率随时间连续变化的信号，可用于激光测距，测距原理是通过比较任意时刻回波信号频率与此时刻发射信号的频率的之差方法来得到目标的距离信息。因此，快速得到频率范围大的fmcw信号能够提高测量范围和测量精度。当前产生大频宽fmcw信号的方法通常利用一路原光源信号和经过调制的光源信号进行干涉得到干涉后的光频，再通过光电探测器将干涉后的光频光转换为fmcw信号，该方法装置复杂，生成信号的速度慢，需要进一步的改进，以便满足各种检测的需求。

技术实现思路

1、本发明针对现有通过干涉信号进行fmcw的技术过于复杂且无法调整信号波长的不足，提出一种基于波长改变的调频连续波快速生成方法及装置，利用直接调制改变光的波长，产生调频连续波，降低了提高了信号产生的速度，降低了系统复杂度，控制更简单。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明涉及一种基于光电探测下变频的调频连续波快速生成方法，对激光器输出的波长进行直接调制，通过改变调制频率使得输出的激光的波长随时间连续变化；将其与频率稳定不变的恒定光信号率同时传输到光电探测器，通过光电探测器接收和混频后，得到混频信号其中下变频调频连续波的频率为随时间连续变化的|(ω1-ω2)|，即fmcw信号，其中：频率ω2随时间连续变化，频率ω1稳定不变。

4、技术效果

5、本发明利用波长和调制频率有线性关系，通过改变调制频率能够得到不同的波长，不同的波长能够产生频率差，可用于快速得到大频宽的fmcw信号。在光信号相位不变的情况下，注入不用频率的信号实现光波长的调整，且这种改变是线性变化的，即随着注入频率的变大，光的波长随之变小。因此，利用波长和直接调制频率的线性关系，直接调制光信号的波长，就能得到有大频宽的fmcw信号。本方案没有产生干涉信号的步骤，速度更快，装置更简单，成本更低。

技术特征：

1.一种基于光电探测下变频的调频连续波快速生成方法，其特征在于，对激光器输出的波长进行直接调制，通过改变调制频率使得输出的激光的波长随时间连续变化；将其与频率稳定不变的恒定光信号率同时传输到光电探测器，通过光电探测器接收和混频后，得到混频信号其中下变频调频连续波的频率为随时间连续变化的|(ω1-ω2)|，即fmcw信号，其中：频率ω2随时间连续变化，频率ω1稳定不变。

技术总结
一种基于波长改变的调频连续波快速生成方法及装置，对激光器输出的波长进行直接调制，通过改变调制频率使得输出的激光的波长随时间连续变化；将其与频率稳定不变的恒定光信号率同时传输到光电探测器，通过光电探测器接收和混频后，得到混频信号其中下变频调频连续波的频率为随时间连续变化的|(ω<subgt;1</subgt;‑ω<subgt;2</subgt;)|，即FMCW信号，其中：频率ω<subgt;2</subgt;随时间连续变化，频率ω<subgt;1</subgt;稳定不变。本发明利用直接调制改变光的波长，产生调频连续波，降低了提高了信号产生的速度，降低了系统复杂度，控制更简单。

技术研发人员：李洪美
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21