Способы и системы обнаружения на основе лидара (LiDAR) с FBG - фильтром

1. Лидарная (LiDAR) система для обнаружения объектов в области, представляющей интерес, причем система содержит:
источник излучения для излучения выходного пучка на предварительно заданной длине волны в направлении области, представляющей интерес;
систему обнаружения для обнаружения входного пучка из области, представляющей интерес, причем система обнаружения включает в себя:
обратное оптическое волокно, выполненное с возможностью захвата входного пучка, причем входной пучок содержит
полезную часть, имеющую длину волны, соответствующую предварительно заданной длине волны выходного пучка, и
шумовую часть, имеющую длины волн за пределами предварительно заданной длины волны,
при этом обратное оптическое волокно включает в себя:
фильтр на волоконной брэгговской решетке (FBG) для фильтрации входного пучка, чтобы отделять полезную часть входного пучка от шумовой части; и
одиночный широкополосный детектор для приема полезной части входного пучка.
2. Лидарная система по п. 1, причем фильтр на волоконной брэгговской решетке выполнен с возможностью передачи полезной части входного пучка на одиночный широкополосный детектор по оптическому каналу обратного оптического волокна.
3. Лидарная система по п. 1, причем фильтр на волоконной брэгговской решетке выполнен с возможностью отражения полезной части входного пучка на одиночный широкополосный детектор.
4. Лидарная система по п. 1, причем маршрут передачи выходного пучка в область, представляющую интерес, включает в себя подучасток, который представляет собой тот же самый путь, что и обратный маршрут из области, представляющей интерес, в направлении одиночного широкополосного детектора.
5. Лидарная система по п. 1, причем маршрут передачи выходного пучка в область, представляющую интерес, включает в себя подучасток, который представляет собой путь, отличный от обратного маршрута из области, представляющей интерес, в направлении одиночного широкополосного детектора.
6. Лидарная система по п. 4, причем маршрут передачи содержит передающее оптическое волокно, подучасток маршрута передачи, который представляет собой тот же самый путь, что и обратный маршрут, содержит участок передающего оптического волокна, который избирательно соединен с возможностью связи с обратным оптическим волокном.
7. Лидарная система по п. 6, дополнительно содержащая оптический циркулятор для избирательной передачи входного пучка из области, представляющей интерес, в обратное оптическое волокно.
8. Лидарная система по п. 6, причем передающее оптическое волокно и обратное оптическое волокно содержат, каждое, сердцевину и оболочечную структуру.
9. Лидарная система по п. 4, причем подучасток маршрута передачи, который представляет собой тот же самый путь, что и обратный маршрут, содержит волокно с двойной оболочкой, причем волокно с двойной оболочкой имеет первую часть для передачи выходного пучка и вторую часть для передачи входного пучка.
10. Лидарная система по п. 9, дополнительно содержащая оптический циркулятор для избирательной передачи входного пучка из области, представляющей интерес, в обратное оптическое волокно.
11. Лидарная система по п. 5, причем подучасток маршрута передачи, который представляет собой путь, отличный от обратного маршрута, содержит отдельные оптические волокна, первое оптическое волокно для передачи выходного пучка и второе оптическое волокно для передачи входного пучка.
12. Лидарная система по п. 11, причем второе оптическое волокно представляет собой обратное оптическое волокно.
13. Лидарная система по п. 1, причем обратное оптическое волокно содержит матрицу оптических волокон, причем каждое оптическое волокно имеет приемный конец, причем приемные концы оптических волокон выполнены в двумерной матрице; и приемную линзу для фокусировки данного входного пучка на данный приемный конец данного обратного оптического волокна волоконно-оптической матрицы.
14. Лидарная система по п. 13, дополнительно содержащая микроэлектромеханический (MEM) компонент для приема выходного пучка на отражающей поверхности MEM компонента и для отражения выходного пучка в направлении области, представляющей интерес, причем MEM компонент выполнен с возможностью осцилляции относительно первой оси осцилляции с первой амплитудой осцилляции для расширения выходного пучка на вертикальный интервал вдоль вертикальной оси в области, представляющей интерес.
15. Лидарная система по п. 1, дополнительно содержащая микроэлектромеханический (MEM) компонент для приема выходного пучка на отражающей поверхности MEM компонента и для отражения выходного пучка в направлении области, представляющей интерес, причем MEM компонент выполнен с возможностью осцилляции относительно первой оси осцилляции с первой амплитудой осцилляции для расширения выходного пучка на вертикальный интервал вдоль вертикальной оси в области, представляющей интерес.
16. Лидарная система по п. 1, причем предварительно заданная длина волны выходного пучка составляет около 1550 нм.
17. Способ на основе лидара (LiDAR) для обнаружения объектов в области, представляющей интерес, причем способ реализуют процессором, соединенным с возможностью связи с лидарной системой, при этом способ содержит:
побуждение источника излучения излучать выходной пучок в направлении области, представляющей интерес;
захват входного пучка в обратном оптическом волокне системы обнаружения лидарной системы, причем входной пучок содержит полезную часть, имеющую длину волны, соответствующую предварительно заданной длине волны выходного пучка обратного оптического волокна, и шумовую часть, имеющую длины волн за пределами предварительно заданной длины волны,
отделение полезной части входного пучка от шумовой части; и
обнаружение полезной части входного пучка детектором, причем детектор содержит одиночный широкополосный детектор.
18. Способ на основе лидара по п. 17, причем отделение полезной части входного пучка от шумовой части входного пучка содержит отражение полезной части входного пучка на детектор и передачу шумовой части по оптическому маршруту обратного оптического волокна.
19. Способ на основе лидара по п. 17, причем отделение полезной части входного пучка от шумовой части входного пучка содержит передачу полезной части входного пучка по оптическому маршруту обратного оптического волокна и отражение шумовой части.