1.一種微型化相干激光風(fēng)速遙測儀,包括集成化光模塊、光驅(qū)動模塊、主控處理模塊和放大器,所述集成化光模塊包括種子激光器、半導(dǎo)體光放大器和光芯片,其特征在于:所述光芯片采用激光雷達(dá)光子芯片,包括發(fā)射鏈路和接收鏈路,發(fā)射鏈路上包括分束器和脈沖調(diào)制器,接收鏈路上集成了光混頻器和平衡探測器;所述集成化光模塊通過光電混合封裝技術(shù)進(jìn)行封裝;所述主控處理模塊為高速信號采集處理模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型化相干激光風(fēng)速遙測儀,其特征在于:所述激光雷達(dá)光子芯片采用基于硅基的光子集成工藝平臺制備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型化相干激光風(fēng)速遙測儀,其特征在于:所述集成化光模塊將激光雷達(dá)光子芯片通過光電混合封裝技術(shù)與種子激光器芯片、tia芯片、高頻基板、tec、光纖陣列、半導(dǎo)體光放大器封裝在一個管殼內(nèi),從而得到高集成度的集成化光模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的微型化相干激光風(fēng)速遙測儀,其特征在于:所述光電混合封裝技術(shù)先對芯片進(jìn)行電學(xué)封裝,再進(jìn)行光學(xué)封裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型化相干激光風(fēng)速遙測儀,其特征在于:所述電學(xué)封裝通過熱沉方式將硅光芯片和asic芯片貼裝在同一塊基板上,采用wire-bonding的形式對硅光芯片和asic芯片進(jìn)行電氣連接;所述光學(xué)封裝使用6維精密調(diào)節(jié)架調(diào)節(jié)光纖和光纖夾具的位置,使用高精度步進(jìn)電機(jī)并通過合理的控制程序?qū)︸詈戏庋b設(shè)備進(jìn)行自動控制,實現(xiàn)硅光芯片的自動光學(xué)耦合封裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的微型化相干激光風(fēng)速遙測儀,其特征在于:所述半導(dǎo)體光放大器采用錐形半導(dǎo)體光放大器結(jié)合增益光纖作為主放,所述增益光纖采用eryb共摻的雙包層增益光纖,并施加梯度應(yīng)力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型化相干激光風(fēng)速遙測儀,其特征在于:所述高速信號采集處理模塊包括fpga以及與其連接的外圍電路和器件,fpga內(nèi)部集成有探測器、濾波器、差分放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器,探測器接收外差相干探測信號,濾波器將探測器的輸出信號放大,進(jìn)行濾波和阻抗變換,使其與差分放大電路的接收端相匹配;差分放大電路抑制前端獲得的相干探測信號中的共模噪聲,最終通過降噪后的信號輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微型化相干激光風(fēng)速遙測儀,其特征在于:所述外圍電路和器件包括io接口、電源管理模塊、采樣預(yù)處理、flash和fpga時鐘,模數(shù)轉(zhuǎn)換器設(shè)置有采樣時鐘,采樣時鐘和fpga時鐘使用同源時鐘,由外部vcxo提供本振信號,產(chǎn)生0~2000mhz的時鐘信號,支持兩路參考時鐘輸入。
9.一種微型化相干激光風(fēng)速遙測儀的組裝方法,其特征在于包括以下步驟:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述微型化相干激光風(fēng)速遙測儀的組裝方法,其特征在于:步驟3.2)所述光學(xué)耦合封裝過程具體如下