マイクロ光コムによる周波数変調コムLiDARの創出

使用微光梳创建频率调制梳状激光雷达

基本信息

批准号：
21H01848
负责人：
久世直也
金额：
$ 11.07万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01848/
关键词：
光周波数コムライダー集積フォトニクス

项目摘要

2波長マッハツェンダー干渉計（2波長MZI）を使った周波数掃引したマイクロコムの全コムモードの周波数掃引量評価技術を開発した。開発した手法を従来手法である電気光学サイドバンドを使った手法と比較することで周波数が正確に予想できることを確認し、さらにその予測精度が10 MHz以下であることを示した。高速周波数変調(FM)コムライダーの原理実証実験を行った。提案手法ではマイクロコムの各コムモードを空間的に異なる方向に照射することで、FMCWライダーの高速化を狙う。さらに、電気光学変調器(EOM)を使って、コムモードを元に発生する両側のサイドバンドを使うことでも高速化を図る。原理実証実験ではマイクロコムのコムモードの周波数掃引をポンプ光の周波数掃引と電気光学変調器（EOM）による周波数掃引で行った。それにより、コムモードの両側にサイドバンドを立て、それらの周波数が非対称に掃引される。それらを用いることで1つの時間スロットで距離と速度の両方が測定できることを示した。性能評価は次年度以降に進める予定である。高精度FMコムライダーの原理実証実験を行った。提案手法では電気光学(EO)コムのを使い、全コムモードを１つのターゲットに照射し、得られたライダー信号をコヒーレントに結合することで高精度を実現する。提案手法ではEOコムのコムモード間隔を変えることで各コムモードで異なる周波数掃引量が得られるため、各コムモードからのライダー信号を単一のフォトディテクタで検出できる。原理実証実験として、今年度は実験系を構築し、単一のフォトディテクタからコムモードをコヒーレントに結合する信号処理プログラムを構築した。

我们开发了一种使用双波长马赫-曾德干涉仪（双波长 MZI）评估扫频微梳所有梳模式的扫频量的技术。通过将所开发的方法与使用电光边带的传统方法进行比较，我们证实可以准确地预测频率，并且预测精度小于 10 MHz。我们对高速调频 (FM) 梳状骑手进行了原理验证实验。该方法旨在通过在空间不同方向上照射微梳的每个梳模式来加速 FMCW 激光雷达。此外，可以通过使用电光调制器（EOM）并使用基于梳状模式生成的两侧边带来提高速度。在原理验证实验中，使用泵浦光的频率扫描和使用电光调制器（EOM）的频率扫描来进行微梳梳模式的频率扫描。这会在梳状模式的两侧产生边带，并且它们的频率被不对称地扫描。结果表明，通过使用它们，可以在一个时隙内测量距离和速度。绩效评估计划从明年开始进行。我们对高精度调频梳状激光雷达进行了原理验证实验。所提出的方法使用电光（EO）梳以所有梳状模式照射单个目标，并通过相干地组合所得激光雷达信号来实现高精度。在所提出的方法中，通过改变EO梳的梳模式间隔，可以为每个梳模式获得不同的频率扫描量，因此可以用单个光电探测器来检测来自每个梳模式的激光雷达信号。作为原理验证实验，今年我们构建了一个实验系统和一个信号处理程序，可以相干地组合来自单个光电探测器的梳状模式。