KR20220076146A - 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템 - Google Patents

기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 측정하는 물체의 절대적 위치에 따라서 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템에 관한 것으로, 파장이 가변하는 광을 방출하는 레이저 광원부;상기 광을 가변기준단과 측정단으로 나누는 광분할부;기준단의 광경로 길이를 선택할 수 있는 구조로 이루어진 가변기준단;광을 전파시키고 측정 물체에서 반사된 광을 받아들이는 측정단;상기 가변기준단을 지나온 광과 상기 측정단을 지나온 광이 광간섭을 일으켜서 생기는 광신호를 검출하는 광검출부; 를 포함하고, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.

Description

기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템{Optical interferometric lidar system to control the central measurement range using active selection of reference optical path length}
본 발명은 라이다 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 측정하는 물체의 절대적 위치에 따라서 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 광간섭형 라이다(LiDAR; Light Detection and Ranging) 시스템은 파장 가변 레이저(또는 광주파수 변조 레이저)를 레이저 광원부로 사용하며, 기본적으로 광분할부, 기준단, 측정단, 광검출부를 포함하는 광간섭계로 구성된다.
이때 레이저 광원부에서 출력된 광은 광분할부를 거치며 분할되어, 각각 기준단과 측정단으로 출력된다.
상기 각각 출력된 광은 기준단에서 기준 반사체로부터 반사되고, 측정단에서 측정 물체로부터 반사되어 각각 다시 광분할부로 돌아오게 되며, 각각의 광경로 사이의 거리 차이에 의해 광간섭신호가 발생된다.
상기 광간섭신호는 광검출부를 통해 전기신호로 출력되며, 상기 전기신호의 고속-푸리에 변환(Fast-Fourier Transformation: FFT)을 통해 측정 대상 물체의 상대적인 거리 정보를 환산하여 얻을 수 있다.
이때 기준 반사체와 측정 물체 간의 상대적인 거리 정보를 표시하는 상대 거리 환산 신호의 세기는, 기준 반사체와 측정 물체의 상대적인 광경로 거리 차이가 없을 때 가장 강하고, 상기 상대적인 광경로 거리 차이가 증가할수록 비례하여 감소하며, 레이저 광원부의 가간섭거리에 해당하는 상대적인 광경로 거리 차이만큼 증가하면 그 세기가 사라지는 특성을 가지고 있다.
또한, 상기 상대적인 거리 환산 신호의 세기가 잡음보다 강하도록 일정 값 이상이 되어야 정확한 상대 거리의 측정이 가능하다.
종래 기술의 광간섭계를 기반으로하는 광간섭형 라이다 시스템은 기준단 내에서 기준 반사체의 광경로 길이가 고정되어 있으므로, 상기 상대 거리 환산 신호에서부터 기준단의 고정된 길이로부터의 절대 위치 환산 신호로 변환이 쉽게 가능하다.
그러나 상기 상대 거리 환산 신호의 세기 분포와 상기 절대 위치 환산 신호의 세기 분포가 항상 동일하게 일치되는 제약으로 인하여, 기준 반사체의 거리와 동일한 거리 범위에 해당하는 위치에 있는 측정 물체는 강한 세기의 환산 신호를 통해 정확하게 상대 거리와 절대 위치가 측정이 되는 반면, 기준 반사체의 거리와 많은 차이 나는 거리 범위에 해당하는 위치에 있는 측정 물체에 관해서는 약한 세기의 환산 신호가 얻어지므로 상대 거리와 절대 위치의 측정이 어려워지는 문제점이 발생하고 있다.
특히, 자율주행 자동차, 선박 및 드론과 같이 광간섭형 라이다 시스템의 측정하고자 하는 물체의 위치와 속도가 변하는 경우에, 그 각각의 변하는 상태에 맞도록 능동적으로 상대적 거리 측정 범위를 조절하여, 더 강한 세기의 환산 신호가 얻어지도록 극대화하여, 절대 위치의 측정 범위를 최적화할 필요가 요구된다.
또한, 충분한 가간섭 거리의 레이저 광원을 사용하더라도, 측정 물체와의 절대 거리에 의해 발생하는 흡수 및 산란 손실 및 측정 대기 환경(비, 안개, 습도, 먼지 상황 등)에서 추가로 발생하는 흡수 및 산란 손실으로 인해 강한 세기의 환산 신호를 얻는데 어려움이 발생한다.
따라서, 광간섭 신호의 세기를 극대화하는 중심 측정 범위를 능동적으로 조절하여 절대 위치의 측정 범위를 최적화할 수 있도록 하는 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2020-0049390호 대한민국 공개특허 제10-2019-0014314호 대한민국 등록특허 제10-1547940호
본 발명은 종래 기술의 라이다 시스템의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 측정하는 물체의 절대적 위치에 따라서 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 광간섭 신호의 세기를 극대화하는 중심 측정 범위를 능동적으로 조절하여 절대 위치의 측정 범위를 최적화할 수 있도록 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 광경로 길이를 능동적으로 변화시킬 수 있는 가변기준단을 사용하여 기준 반사체 광경로 거리에 해당하는 측정 물체 광경로 위치의 중심 측정 범위를 능동적으로 선택이 가능하도록 한 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 기준단의 길이별 선택을 이용하여 기준단의 광경로 길이를 변경하고 이를 통해 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하고, 중심 측정 범위를 능동적으로 변경함에 따라, 기존의 광간섭형 라이다 시스템이 광원의 가간섭거리 이하로 제한되어 측정 범위가 한정되는 문제를 해결할 수 있도록 한 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 충분한 가간섭거리의 광원을 사용한 경우에도, 외부환경에 의해 감소되는 광간섭 신호를 원하는 거리 구간에서 최대화시켜 중심 측정 범위를 능동적으로 조절하는 광간섭형 라이다 시스템의 구현이 가능하도록 한 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 기준단의 광경로 길이를 가변적으로 선택하여 변경하는 방식을 통해서 변화된 기준단 광경로 길이에 해당하는 주요 상대 거리 측정 범위와 절대 위치 측정 범위를 능동적으로 선택하여 측정이 가능하도록 한 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템은 파장이 가변하는 광을 방출하는 레이저 광원부;상기 광을 가변기준단과 측정단으로 나누는 광분할부;기준단의 광경로 길이를 선택할 수 있는 구조로 이루어진 가변기준단;광을 전파시키고 측정 물체에서 반사된 광을 받아들이는 측정단;상기 가변기준단을 지나온 광과 상기 측정단을 지나온 광이 광간섭을 일으켜서 생기는 광신호를 검출하는 광검출부; 를 포함하고, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 가변기준단을 시간에 따라 조절함으로 인해 광검출부에서 검출된 복수의 광신호별 광간섭세기를 시간에 따라 반복하여 비교하여, 측정 물체의 시간에 따른 상대적 거리 정보 또는 측정 물체의 상대적 방향 정보 또는 측정 물체의 상대적 속도 정보를 얻는 것을 특징으로 한다.
그리고 얻어진 측정물체의 상대적 속도 정보를 얻는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고 가변기준단을 시간에 따라 조절함으로 인해 광검출부에서 검출된 복수의 광신호별 광간섭세기를 시간에 따라 반복하여 비교한 결과와,상기 측정단과 측정 물체 사이의 광전파 및 광반사 대기 환경에 의해 발생하는 흡수 손실 및 산란 손실에 의한 광경로 길이에 따른 광간섭 세기의 비교 결과를 상대적으로 비교하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 가변기준단에서 복수개의 서로 다른 광경로 길이 중 하나의 선택을 통해 가변하여 전파시킨 후 기준반사체에 반사되어 돌아오는 광과, 상기 측정단에서 측정 물체에서 반사되어 돌아온 광이, 상기 광분할부에서 마이켈슨 구조의 광간섭계를 통해 발생한 광간섭 신호가상기 광검출부에서 검출되어,상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고 광분할간섭부를 갖는 마하젠더 구조의 광간섭계를 구비하고, 상기 가변기준단에서 복수개의 서로 다른 광경로 길이 중 하나의 선택을 통해 가변하여 전파시킨 후 상기 광분할부와 다른 위치의 광분할간섭부로 투과되어 진행하는 광과, 상기 측정단으로 진행하기 위해 상기 광분할부와 광순환부를 투과하고 상기 측정단에서 측정 물체에서 반사되어 상기 광순환부와 상기 광분할간섭부로 투과되어 진행하는 광이, 상기 광분할간섭부에서 마하젠더 구조의 광간섭계를 통해 발생한 광간섭 신호가 상기 광검출부에서 검출되어, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 가변기준단은, 광경로 선택 스위치와 서로 다른 광경로 길이의 복수개의 광섬유와 각각의 광섬유 끝의 기준반사체로 이루어져 있으며, 수동 명령 또는 측정 물체의 위치 정보에 의한 자동 명령 또는 측정 물체의 원근 속도 정보에 의한 자동 명령에 의하여 상기 광경로 선택 스위치가 반응함으로써 특정 하나의 광섬유를 반사형으로 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 가변기준단은, 입구의 광경로 선택 스위치와 서로 다른 광경로 길이의 복수개의 광섬유와 출구의 광경로 선택 스위치로 이루어져 있으며, 수동 명령 또는 측정 물체의 위치 정보에 의한 자동 명령 또는 측정 물체의 원근 속도 정보에 의한 자동 명령에 의하여 상기 두개의 광경로 선택 스위치가 반응함으로써 특정 하나의 광섬유를 투과형으로 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 가변기준단은, 파장별 광분할부(WDM)와 파장별 광분할부로 나누어진 파장 영역별로 서로 다른 광경로 길이의 광섬유와 각각의 광섬유 끝의 기준반사체로 이루어지고,상기 광검출부에서 파장에 따라 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기를 비교 선택하는 방식을 이용하여,상기 가변기준단에서 특정 파장 영역에 해당하는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 가변기준단은, 광섬유 브레그 격자(fiber Bragg grating) 구조의 부분 반사체와 액정(liquid crystal) 편광 조절장치를 하나 이상 포함하여 구성되고,복수개의 서로 다른 광경로 길이로 이루어져 있으며, 상기 편광 조절장치의 동작에 따라 특정 편광 상태의 광이 특정 광경로 길이에만 대응하도록 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 특정 편광 상태에 해당하는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템은 파장이 가변하는 광을 방출하는 레이저 광원부;상기 광을 기준단과 측정단으로 나누는 광분할부;상기 광분할부에서 나눠진 기준단의 광을 복수 개의 다중 기준단으로 나눠주는 다중 광분할부;상기 다중 광분할부에 의해 나눠진 광이 각각 다른 광경로 길이를 거치도록 하는 다중 기준단;광을 전파시키고 측정 물체에서 반사된 광을 받아들이는 측정단;상기 광분할부와 상기 다중 광분할부를 통해 지나온 복수개의 광과 상기 측정단을 지나온 광이 복수개의 광간섭을 일으켜서 생기는 광신호를 검출하는 다중 광검출부;를 포함하고, 상기 다중 광검출부에서 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기를 비교 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 레이저 광원부는 동시에 다수개의 파장이 발진하여 가변하는 광을 방출하는 다파장 레이저 광원부를 포함하고,상기 다중 광분할부는 상기 다수개의 파장이 발진하여 가변하는 파장 영역에 따라 파장별 다중 광분할을 하는 파장별 다중 광분할부를 포함하고,동시에 다수개의 광이 상기 파장 영역 별로 각각 다른 광경로 길이를 거쳐 동시에 상기 다중 광검출부에서 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기를 비교 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고 서로 다른 광경로 길이에 따라 다중 광검출부에서 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기를 시간에 따라 반복하여 비교하여, 측정 물체의 시간에 따른 상대적 거리 정보 또는 측정 물체의 상대적 방향 정보 또는 측정 물체의 상대적 속도 정보를 얻는 것을 특징으로 한다.
그리고 얻어진 측정물체의 상대적 속도 정보를 얻는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고 서로 다른 광경로 길이에 따라 다중 광검출부에서 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기의 비교 결과와,상기 측정단과 측정 물체 사이의 광전파 및 광반사 대기 환경에 의해 발생하는 흡수 손실 및 산란 손실에 의한 광경로 길이에 따른 광간섭 세기의 비교 결과를 상대적으로 비교하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 측정하는 물체의 절대적 위치에 따라서 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템을 제공한다.
둘째, 광간섭 신호의 세기를 극대화하는 중심 측정 범위를 능동적으로 조절하여 절대 위치의 측정 범위를 최적화할 수 있도록 한다.
셋째, 광경로 길이를 능동적으로 변화시킬 수 있는 가변기준단을 사용하여 기준 반사체 광경로 거리에 해당하는 측정 물체 광경로 위치의 중심 측정 범위를 능동적으로 선택이 가능하도록 한다.
넷째, 기준단의 길이별 선택을 이용하여 기준단의 광경로 길이를 변경하고 이를 통해 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하고, 중심 측정 범위를 능동적으로 변경함에 따라, 기존의 광간섭형 라이다 시스템이 광원의 가간섭거리 이하로 제한되어 측정 범위가 한정되는 문제를 해결할 수 있다.
다섯째, 충분한 가간섭거리의 광원을 사용한 경우에도, 외부환경에 의해 감소되는 광간섭 신호를 원하는 거리 구간에서 최대화시켜 중심 측정 범위를 능동적으로 조절하는 광간섭형 라이다 시스템의 구현이 가능하도록 한다.
여섯째, 기준단의 광경로 길이를 가변적으로 선택하여 변경하는 방식을 통해서 변화된 기준단 광경로 길이에 해당하는 주요 상대 거리 측정 범위와 절대 위치 측정 범위를 능동적으로 선택하여 측정이 가능하도록 한다.
도 1은 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템의 기본 구성도
도 2는 가변기준단의 광경로 위치가 바뀜에 따라 선택적으로 바뀌는 중심 측정 범위와 광검출부에서 검출되는 위치 환산 신호의 세기를 나타낸 구성도
도 3은 마이켈슨 간섭계 기반의 라이다 시스템 구성도
도 4는 마하젠더 간섭계 기반의 라이다 시스템 구성도
도 5는 반사형 가변기준단의 예시를 나타낸 구성도
도 6은 투과형 가변기준단의 예시를 나타낸 구성도
도 7은 1xN 파장별 광분할부(wavelength division multiplexer:WDM)를 갖는 라이다 시스템 구성도
도 8은 측정물체의 위치에 따른 파장영역별 간섭신호와 고속 푸리에 변환에 결과에 의해 중심 측정 범위가 선택되는 과정을 나타낸 구성도
도 9는 1xN 광분할부를 사용하여 측정에 동시에 사용되는 기준단의 개수를 N개로 나눈 예시를 나타낸 구성도
도 10은 1xN 파장별 다중 광분할부를 사용하여 측정에 동시에 사용되는 기준단의 개수를 N개로 나눈 예시를 나타낸 구성도
도 11은 측정물체의 위치에 따른 간섭신호의 FFT 주파수 대비 FFT 세기를 나타낸 구성도
이하, 본 발명에 따른 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1은 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템의 기본 구성도이고, 도 2는 가변기준단의 광경로 위치가 바뀜에 따라 선택적으로 바뀌는 중심 측정 범위와 광검출부에서 검출되는 위치 환산 신호의 세기를 나타낸 구성도이다.
본 발명에 따른 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템은 광간섭계에서 사용하던 고정된 기준단의 광경로 길이를 가변적으로 선택하여 변경하는 방식을 통해서 변화된 기준단 광경로 길이에 해당하는 주요 상대 거리 측정 범위와 절대 위치 측정 범위를 능동적으로 선택하여 측정이 가능한 것이다.
이때, 측정단의 측정 물체의 위치에 대응하는 자유 공간의 광경로는 실재하는 물리적인 거리에 공기의 굴절률을 고려하여야 하고, 가변 기준단의 기준 반사체의 위치에 대응하는 광섬유 공간의 광경로는 실재하는 광섬유의 물리적인 길이에 유리의 굴절률을 고려하여야 한다. 왜냐하면 측정단과 가변기준단 간의 광간섭을 최대로 만들기 위해서는 각각의 매질의 굴절률을 고려한 기준 반사체와 측정 물체의 상대적인 광경로 거리 차이를 최소로 만들어야 하기 때문이다.
본 발명에 따른 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템은 도 1에서와 같이, 레이저 광원부(10), 광검출부(20), 광분할부(30), 가변기준단(40), 측정단(50), 기준반사체(60), 측정 물체(70)의 구성을 포함한다.
본 발명에 따른 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템의 기본 구조는 파장이 가변하는 광을 방출하는 레이저 광원부(10)와, 상기 광을 가변기준단(40)과 측정단(50)으로 나누는 광분할부(30)와, 기준단의 광경로 길이를 선택할 수 있는 구조로 이루어진 가변기준단(40)과, 광을 전파시키고 측정 물체에서 반사된 광을 받아들이는 측정단(50)과, 상기 가변기준단(40)을 지나온 광과 상기 측정단(50)을 지나온 광이 광간섭을 일으켜서 생기는 광신호를 검출하는 광검출부(20)를 포함하는 것이다.
여기서, 가변 기준단(40)의 위치가 ①이고, 측정 물체(70)의 절대 위치가 ③이고, ①과 ③의 중간 특정 위치가 ②인 경우에서의 가변기준단 위치에 따른 측정 가능 범위 및 중심 측정 범위는 다음과 같다.
도 2는 가변기준단 위치에 따른 측정 가능 범위 및 중심 측정 범위를 나타낸다.
가변기준단의 위치가 ①에 위치할 때, 측정 가능한 측정단 내의 측정 물체의 절대 위치의 범위는 1A 이하로 제한된다. 이와 같이 측정 가능 범위가 제한되는 이유는 레이저 광원부에서 발생된 광의 가간섭 거리를 1A 로 가정하였고, 가간섭 거리 이상의 거리차가 발생할 때에는 잡음에 의하여 환산 신호가 구분되지 않을만큼 환산 신호의 세기가 사라진다고 가정하였기 때문이다.
가변기준단의 위치가 ②에 위치하면, 측정 가능한 측정단 내의 측정 물체의 절대위치의 범위는 0 부터 2A 까지로 2배 더 늘어나도록 변하게 되어, 가변기준단이 ①일 때 보다 상대적으로 먼 거리에 있는 물체에 대한 측정이 가능하고, 중심 측정 범위가 더 먼 거리 영역으로 이동을 하게 된다. 이 경우 역시 측정 가능 범위가 제한되는 이유는 레이저 광원부에서 발생된 광의 가간섭 거리가 특정한 거리로 제한된다고 가정하였기 때문이다.
가변기준단의 위치가 ③에 위치하면, 측정 가능한 측정단 내의 측정 물체의 절대위치는 2A 부터 4A 까지로 정의되며, 가변기준단이 ②일 때 보다 상대적으로 먼거리에 있는 물체에 대한 측정이 가능하다. 이 경우 역시 측정 가능 범위가 제한되는 이유는 레이저 광원부에서 발생된 광이 가간섭 거리가 특정한 거리로 제한된다고 가정하였기 때문이다.
이처럼 가변기준단을 사용함에 따라 상대 거리 환산 신호의 높은 세기의 중심 측정 범위가 달라지게 되고, 이에 해당하는 절대 위치 측정 범위를 능동적으로 선택할 수 있는 광간섭형 라이다 시스템의 구현이 가능하다.
도 3는 마이켈슨 간섭계 기반의 시스템으로, 파장이 가변하는 광을 방출하는 레이저 광원부(10)와, 상기 광을 가변기준단(40)과 측정단(50)으로 나누는 광분할부(30)와, 기준단의 광경로 길이를 선택할 수 있는 구조로 이루어진 가변기준단(40)과, 광을 전파시키고 측정 물체에서 반사된 광을 받아들이는 측정단(50)과, 상기 가변기준단(40)을 지나온 광과 상기 측정단(50)을 지나온 광이 광간섭을 일으켜서 생기는 광신호를 검출하는 광검출부(20)를 포함하고, 상기 가변기준단(40)에서 가변되는 가변 기준단(40)의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.
레이저 광원부(10)에서 출력된 광이 광분할부(30)에서 가변기준단(40) 및 측정단(50)으로 나뉘어 향한다. 반사형의 가변기준단(40) 및 측정단(50)에서 되돌아온 광은 다시 광분할부(30)를 지나며 광간섭 신호를 발생시키며 해당 광간섭 신호는 광검출부(20)에서 검출된다.
즉, 상기 가변기준단(40)에서 복수개의 서로 다른 광경로 길이 중 하나의 선택을 통해 가변하여 전파시킨 후 기준반사체(60)에 반사되어 돌아오는 광과 상기 측정단(50)에서 측정 물체(70)에서 반사되어 돌아온 광이, 상기 광분할부(30)에서 마이켈슨 구조의 광간섭계를 통해 발생한 광간섭 신호가 상기 광검출부(20)에서 검출되고, 상기 가변기준단(40)에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.
도 4은 마하젠더 간섭계 기반의 시스템으로, 파장이 가변하는 광을 방출하는 레이저 광원부(10)와, 상기 광을 투과형 가변기준단(40)과 광순환부(80)로 나누는 광분할부(30)와, 기준단의 광경로 길이를 선택할 수 있는 구조로 이루어진 가변기준단(40)과, 광순환부(80)를 투과한 광을 전파시키고 측정 물체에서 반사된 광을 받아들여 광순환부(80)를 거쳐 광분할간섭부(90)로 투과되도록 하는 측정단(50)과, 광순환부(80)를 거쳐 광분할간섭부(90)로 투과되는 측정단(50)의 광 및 투과형 가변기준단(40)을 통과한 광의 광간섭 신호를 만드는 광분할간섭부(90)와, 상기 가변기준단(40)을 지나온 광과 상기 측정단(60)을 지나온 광이 광분할간섭부(90)에서 광간섭을 일으켜서 생기는 광간섭 신호를 검출하는 광검출부(20)를 포함한다.
레이저 광원부(10)에서 출력된 광이 광분할부(30)에서 투과형 가변기준단(40) 및 광순환부(80)로 나뉘어 향한다. 광순환부(80)에는 측정단(50)이 있으며 측정단(50)에서 되돌아온 광은 다시 광순환부(80)를 거쳐 광분할간섭부(90)로 투과되고, 투과형 가변기준단(40)을 통과한 광도 역시 상기 광분할간섭부(90)에서 만나 광간섭 신호를 만들어낸다. 해당 광간섭 신호는 광검출부(20)에서 검출된다.
즉, 상기 가변기준단(40)에서 복수개의 서로 다른 광경로 길이 중 하나의 선택을 통해 가변하여 전파시킨 후 상기 광분할부(30)와 다른 위치의 광분할간섭부(90)로 투과되어 진행하는 광과, 상기 측정단(50)으로 진행하기 위해 상기 광분할부(30)와 광순환부(80)를 투과하고 상기 측정단(50)에서 측정 물체(70)에서 반사되어 상기 광순환부(80)와 상기 광분할간섭부(90)로 투과되어 진행하는 광이, 상기 광분할간섭부(90)에서 마하젠더 구조의 광간섭계를 통해 발생한 광간섭 신호가 상기 광검출부(20)에서 검출되어, 상기 가변기준단(40)에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템은 가변기준단(40)을 시간에 따라 조절함으로 인해 광검출부(20)에서 검출된 복수의 광신호별 광간섭세기를 시간에 따라 반복하여 비교함으로써 측정 물체의 시간에 따른 상대적 거리 정보 또는 측정 물체의 상대적 방향 정보 또는 측정 물체의 상대적 속도 정보를 얻는 것이다.
그리고 가변기준단(40)을 시간에 따라 조절함으로 인해 광검출부(20)에서 검출된 복수의 광신호별 광간섭세기를 시간에 따라 반복하여 비교한 결과와, 상기 측정단(50)과 측정 물체 사이의 광전파 및 광반사 대기 환경에 의해 발생하는 흡수 손실 및 산란 손실에 의한 광경로 길이에 따른 광간섭 세기의 비교 결과를 상대적으로 비교하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단(40)에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.
도 5는 반사형 가변기준단의 예시를 나타낸 것이며, 1xN 스위치 1개와를 통하여 복수개의 광경로 중 특정 광경로를 선택하여 기준반사체로 반사되는 가변 동작을 가능하게 한다.
구체적으로, 반사형 가변기준단은 광경로 선택 스위치와 서로 다른 광경로 길이의 복수개의 광섬유와 각각의 광섬유 끝의 기준반사체로 이루어져 있으며, 수동 명령 또는 측정 물체의 위치 정보에 의한 자동 명령 또는 측정 물체의 원근 속도 정보에 의한 자동 명령에 의하여 상기 광경로 선택 스위치가 반응함으로써 특정 하나의 광섬유를 반사형으로 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.
도 6는 투과형 가변기준단의 예시를 나타낸 것이며, 1xN 스위치 2개를 통하여 복수개의 광경로 중 특정 광경로를 선택하여 투과하는 가변 동작을 가능하게 한다.
구체적으로, 투과형 가변기준단은 입구의 광경로 선택 스위치와 서로 다른 광경로 길이의 복수개의 광섬유와 출구의 광경로 선택 스위치로 이루어져 있으며, 수동 명령 또는 측정 물체의 위치 정보에 의한 자동 명령 또는 측정 물체의 원근 속도 정보에 의한 자동 명령에 의하여 상기 두개의 광경로 선택 스위치가 반응함으로써 특정 하나의 광섬유를 투과형으로 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.
도 7은 1xN 파장별 광분할부(wavelength division multiplexer:WDM)를 사용하여 측정에 동시에 사용되는 기준단의 개수를 파장영역에 따라 N개로 늘린 예시를 나타낸 것이며, 나누어진 N개의 기준단에 각각 다른 광경로가 추가되어 서로 다른 길이의 파장영역별 기준단이 되게 한다. 또한 시간에 따른, 레이저 광원부의 파장 발진 순서는 Δλ1 → Δλ2 → Δλ3 → … 과 같다.
구체적으로 WDM를 사용하는 가변기준단은, 파장별 광분할부(WDM)와 파장별 광분할부로 나누어진 파장 영역별로 서로 다른 광경로 길이의 광섬유와 각각의 광섬유 끝의 기준반사체로 이루어져 있으며, 광검출부에서 파장에 따라 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기를 비교 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 특정 파장 영역에 해당하는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.
그리고 다른 실시 예의 하나로 편광 및 액정 사용 구조의 가변기준단은, 광섬유 브레그 격자 (fiber Bragg grating)와 같은 부분 반사체와 액정(liquid crystal)과 같은 편광 조절장치를 하나 이상 포함하여 구성함으로써, 복수개의 서로 다른 광경로 길이로 이루어져 있으며, 상기 편광 조절장치의 동작에 따라 특정 편광 상태의 광이 특정 광경로 길이에만 대응하도록 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 특정 편광 상태에 해당하는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.
도 8은 측정물체의 위치에 따른 파장영역별 간섭신호와 고속 푸리에 변환에 결과에 의해 중심 측정 범위가 선택되는 과정을 나타낸다. 먼저 측정물체가 0.25A 위치에 있을 때는 Δλ1 파장 영역의 FFT를 통해 나온 광신호의 세기가 가장 크게 나타난다. 이를 통해 ① 위치를 중심 측정 범위로 조절하게 된다.
측정물체가 1.25A 위치에 있을 때는 파장영역의 Δλ2 파장 영역의 FFT를 통해 나온 광신호의 세기가 가장 크게 나타난다. 이를 통해 ② 위치를 중심 측정 범위로 조절하게 된다.
측정물체가 2.25A 위치에 있을 때는 파장영역의 Δλ3 파장 영역의 FFT를 통해 나온 광신호의 세기가 가장 크게 나타난다. 이를 통해 ③ 위치를 중심 측정 범위로 조절하게 된다.
이에 추가적으로, 파장영역별로 FFT된 광신호의 세기의 시간에 따른 절대크기의 변화 혹은 시간별 변화를 통해 측정물체의 시간에 따른 상대적 거리변화 및 방향 정보를 얻을 수 있는 특징이 포함된다.
도 9는 1xN 광분할부를 사용하여 측정에 동시에 사용되는 기준단의 개수를 N개로 나눈 예시를 나타낸 것이며, 나누어진 N개의 기준단에 각각 다른 광경로가 추가되어 서로 다른 길이의 기준단이 되게 한다. 또한 각각의 기준단과 1:1로 대응되는 광검출기가 존재하며, 각각의 광검출기에서 검출된 광간섭 신호를 통해 중심 측정 범위를 선택하게 된다.
구체적으로, 1xN 광분할부를 사용하여 측정에 동시에 사용되는 기준단의 개수를 N개로 나눈 구조는, 파장이 가변하는 광을 방출하는 레이저 광원부와, 상기 광을 기준단과 측정단으로 나누는 광분할부와, 상기 광분할부에서 나눠진 기준단의 광을 복수 개의 다중 기준단으로 나눠주는 다중 광분할부와, 상기 다중 광분할부에 의해 나눠진 광이 각각 다른 광경로 길이를 거치도록 하는 다중 기준단과, 광을 전파시키고 측정 물체에서 반사된 광을 받아들이는 측정단과, 상기 광분할부와 상기 다중 광분할부를 통해 지나온 복수개의 광과 상기 측정단을 지나온 광이 복수개의 광간섭을 일으켜서 생기는 광신호를 검출하는 다중 광검출부를 포함하고, 상기 다중 광검출부에서 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기를 비교 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.
도 10은 1xN 파장별 다중 광분할부를 사용하여 측정에 동시에 사용되는 기준단의 개수를 N개로 나눈 예시를 나타낸 것이며, 파장별로 나누어진 N개의 기준단에 각각 다른 광경로가 추가되어 파장별로 서로 다른 길이의 기준단이 되게 한다. 또한 각각의 파장별 기준단과 1:1로 대응되는 광검출기가 존재하며, 각각의 광검출기에서 검출된 광간섭 신호를 통해 중심 측정 범위를 선택하게 된다. 또한 레이저 광원부에서 출력되는 시간에 따른 발진 특성이 나타나 있으며, 시간에 따라 동시에 발진되는 파장이 각각 Δλ1, Δλ2, Δλ3 만큼 가변되는 특성을 가진다.
구체적으로 파장별로 나누어진 N개의 기준단에 각각 다른 광경로가 추가되어 파장별로 서로 다른 길이의 기준단이 되는 구조에서, 레이저 광원부는 동시에 다수개의 파장이 발진하여 가변하는 광을 방출하는 다파장 레이저 광원부를 포함하고, 상기 다중 광분할부는 상기 다수개의 파장이 발진하여 가변하는 파장 영역에 따라 파장별 다중 광분할을 하는 파장별 다중 광분할부를 포함하고, 동시에 다수개의 광이 상기 파장 영역 별로 각각 다른 광경로 길이를 거침으로써, 동시에 상기 다중 광검출부에서 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기를 비교 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.
도 11은 측정물체의 위치에 따른 간섭신호의 FFT 주파수 대비 FFT 세기를 나타내며, 각각의 광검출부 중에서 가장 센 신호가 나오는 부분을 중심 측정 범위로 선택하게 된다. 측정물체가 0.25A 위치에 있을 경우, 광검출부1의 세기가 가장 세며, 이를 통해 ① 위치를 중심 측정 범위로 조절하게 된다.
측정물체의 위치가 1.25A에 있을 경우, 광검출부2의 세기가 가장 세며, 이를 통해 ② 위치를 중심 측정 범위로 조절하게 된다.
측정물체의 위치가 2.25A에 있을 경우, 광검출부3의 세기가 가장 세며, 이를 통해 ③ 위치를 중심 측정 범위로 조절하게 된다.
이와 같은 구조는 갖는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템은 비율에 따른 선택을 위하여, 서로 다른 광경로 길이에 따라 다중 광검출부에서 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기를 시간에 따라 반복하여 비교함으로써, 측정 물체의 시간에 따른 상대적 거리 정보 또는 측정 물체의 상대적 방향 정보 또는 측정 물체의 상대적 속도 정보를 얻는 것이다.
그리고 얻어진 측정물체의 상대적 속도 정보를 얻는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.
그리고 손실에 따른 선택을 위하여, 서로 다른 광경로 길이에 따라 다중 광검출부에서 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기의 비교 결과와, 상기 측정단과 측정 물체 사이의 광전파 및 광반사 대기 환경에 의해 발생하는 흡수 손실 및 산란 손실에 의한 광경로 길이에 따른 광간섭 세기의 비교 결과를 상대적으로 비교하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템은 측정단 내에서 측정 물체와의 거리와 기준단 내에서 기준 반사체와의 거리 사이의 광경로 거리 차이로 인해 생성된 광간섭 신호를 획득하고, 이 광간섭 신호를 상대적 거리로 환산하여 물체의 절대적 거리를 측정하는 광간섭형 라이다 시스템에서, 기준단의 광경로 길이를 능동적으로 변화시킬 수 있는 가변기준단을 사용하여 기준 반사체 광경로 거리에 해당하는 측정 물체 광경로 위치의 중심 측정 범위를 능동적으로 선택이 가능하도록 한 것이다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10. 레이저 광원부 20. 광검출부
30. 광분할부 40. 가변기준단
50. 측정단 60. 기준반사체
70. 측정 물체

Claims (15)

  1. 파장이 가변하는 광을 방출하는 레이저 광원부;
    상기 광을 가변기준단과 측정단으로 나누는 광분할부;
    기준단의 광경로 길이를 선택할 수 있는 구조로 이루어진 가변기준단;
    광을 전파시키고 측정 물체에서 반사된 광을 받아들이는 측정단;
    상기 가변기준단을 지나온 광과 상기 측정단을 지나온 광이 광간섭을 일으켜서 생기는 광신호를 검출하는 광검출부;를 포함하고,
    상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 가변기준단을 시간에 따라 조절함으로 인해 광검출부에서 검출된 복수의 광신호별 광간섭세기를 시간에 따라 반복하여 비교하여,
    측정 물체의 시간에 따른 상대적 거리 정보 또는 측정 물체의 상대적 방향 정보 또는 측정 물체의 상대적 속도 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 얻어진 측정물체의 상대적 속도 정보를 얻는 방식을 이용하여,
    상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 가변기준단을 시간에 따라 조절함으로 인해 광검출부에서 검출된 복수의 광신호별 광간섭세기를 시간에 따라 반복하여 비교한 결과와,
    상기 측정단과 측정 물체 사이의 광전파 및 광반사 대기 환경에 의해 발생하는 흡수 손실 및 산란 손실에 의한 광경로 길이에 따른 광간섭 세기의 비교 결과를 상대적으로 비교하는 방식을 이용하여,
    상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 가변기준단에서 복수개의 서로 다른 광경로 길이 중 하나의 선택을 통해 가변하여 전파시킨 후 기준반사체에 반사되어 돌아오는 광과, 상기 측정단에서 측정 물체에서 반사되어 돌아온 광이,
    상기 광분할부에서 마이켈슨 구조의 광간섭계를 통해 발생한 광간섭 신호가상기 광검출부에서 검출되어,
    상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 광분할간섭부를 갖는 마하젠더 구조의 광간섭계를 구비하고,
    상기 가변기준단에서 복수개의 서로 다른 광경로 길이 중 하나의 선택을 통해 가변하여 전파시킨 후 상기 광분할부와 다른 위치의 광분할간섭부로 투과되어 진행하는 광과, 상기 측정단으로 진행하기 위해 상기 광분할부와 광순환부를 투과하고 상기 측정단에서 측정 물체에서 반사되어 상기 광순환부와 상기 광분할간섭부로 투과되어 진행하는 광이,
    상기 광분할간섭부에서 마하젠더 구조의 광간섭계를 통해 발생한 광간섭 신호가 상기 광검출부에서 검출되어,
    상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 가변기준단은,
    광경로 선택 스위치와 서로 다른 광경로 길이의 복수개의 광섬유와 각각의 광섬유 끝의 기준반사체로 이루어져 있으며,
    수동 명령 또는 측정 물체의 위치 정보에 의한 자동 명령 또는 측정 물체의 원근 속도 정보에 의한 자동 명령에 의하여 상기 광경로 선택 스위치가 반응함으로써 특정 하나의 광섬유를 반사형으로 선택하는 방식을 이용하여,
    상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 가변기준단은,
    입구의 광경로 선택 스위치와 서로 다른 광경로 길이의 복수개의 광섬유와 출구의 광경로 선택 스위치로 이루어져 있으며,
    수동 명령 또는 측정 물체의 위치 정보에 의한 자동 명령 또는 측정 물체의 원근 속도 정보에 의한 자동 명령에 의하여 상기 두개의 광경로 선택 스위치가 반응함으로써 특정 하나의 광섬유를 투과형으로 선택하는 방식을 이용하여,
    상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 가변기준단은,
    파장별 광분할부(WDM)와 파장별 광분할부로 나누어진 파장 영역별로 서로 다른 광경로 길이의 광섬유와 각각의 광섬유 끝의 기준반사체로 이루어지고,
    상기 광검출부에서 파장에 따라 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기를 비교 선택하는 방식을 이용하여,
    상기 가변기준단에서 특정 파장 영역에 해당하는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 가변기준단은,
    광섬유 브레그 격자(fiber Bragg grating) 구조의 부분 반사체와 액정(liquid crystal) 편광 조절장치를 하나 이상 포함하여 구성되고,
    복수개의 서로 다른 광경로 길이로 이루어져 있으며, 상기 편광 조절장치의 동작에 따라 특정 편광 상태의 광이 특정 광경로 길이에만 대응하도록 선택하는 방식을 이용하여,
    상기 가변기준단에서 특정 편광 상태에 해당하는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  11. 파장이 가변하는 광을 방출하는 레이저 광원부;
    상기 광을 기준단과 측정단으로 나누는 광분할부;
    상기 광분할부에서 나눠진 기준단의 광을 복수 개의 다중 기준단으로 나눠주는 다중 광분할부;
    상기 다중 광분할부에 의해 나눠진 광이 각각 다른 광경로 길이를 거치도록 하는 다중 기준단;
    광을 전파시키고 측정 물체에서 반사된 광을 받아들이는 측정단;
    상기 광분할부와 상기 다중 광분할부를 통해 지나온 복수개의 광과 상기 측정단을 지나온 광이 복수개의 광간섭을 일으켜서 생기는 광신호를 검출하는 다중 광검출부;를 포함하고,
    상기 다중 광검출부에서 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기를 비교 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 레이저 광원부는 동시에 다수개의 파장이 발진하여 가변하는 광을 방출하는 다파장 레이저 광원부를 포함하고,
    상기 다중 광분할부는 상기 다수개의 파장이 발진하여 가변하는 파장 영역에 따라 파장별 다중 광분할을 하는 파장별 다중 광분할부를 포함하고,
    동시에 다수개의 광이 상기 파장 영역 별로 각각 다른 광경로 길이를 거쳐 동시에 상기 다중 광검출부에서 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기를 비교 선택하는 방식을 이용하여, 상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서, 서로 다른 광경로 길이에 따라 다중 광검출부에서 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기를 시간에 따라 반복하여 비교하여,
    측정 물체의 시간에 따른 상대적 거리 정보 또는 측정 물체의 상대적 방향 정보 또는 측정 물체의 상대적 속도 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서, 얻어진 측정물체의 상대적 속도 정보를 얻는 방식을 이용하여,
    상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
  15. 제 11 항에 있어서, 서로 다른 광경로 길이에 따라 다중 광검출부에서 검출된 복수의 광신호 별 광간섭 세기의 비교 결과와,
    상기 측정단과 측정 물체 사이의 광전파 및 광반사 대기 환경에 의해 발생하는 흡수 손실 및 산란 손실에 의한 광경로 길이에 따른 광간섭 세기의 비교 결과를 상대적으로 비교하는 방식을 이용하여,
    상기 가변기준단에서 가변되는 기준단의 광경로 길이의 능동적 선택에 따라, 상대적인 최대의 광간섭 세기가 검출되는 중심 측정 범위를 조절하는 것을 특징으로 하는 기준단의 길이별 광경로를 능동적으로 선택하여 중심 측정 범위를 조절하는 광간섭형 라이다 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240067556A (ko) 2022-11-09 2024-05-17 부산대학교 산학협력단 광지연 다중 발생 기준단을 이용하여 측정 거리를 향상시키는 광간섭계 측정 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010047156A (ko) * 1999-11-18 2001-06-15 김효근 광섬유 간섭계를 이용한 미세 거리 측정 장치
KR101547940B1 (ko) 2014-12-17 2015-08-28 가톨릭관동대학교산학협력단 동일평면상에 있는 지상 라이다 자료의 오차 조정 시스템 및 방법
US20160153771A1 (en) * 2014-11-27 2016-06-02 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Shape Measuring Device
KR20190014314A (ko) 2017-08-02 2019-02-12 주식회사 에스오에스랩 라이다 센서 모듈
KR101987392B1 (ko) * 2017-12-21 2019-06-10 부산대학교 산학협력단 고속 빗살 파장 가변 광원 장치 및 이를 이용하는 원거리 형상 변화 고속 측정을 위한 장치
KR20200049390A (ko) 2018-10-31 2020-05-08 (주) 오토노머스에이투지 라이다의 멀티 레이어 데이터를 클러스터링하는 방법 및 이를 이용한 컴퓨팅 장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4485617B2 (ja) * 1998-05-18 2010-06-23 パナソニック株式会社 光波長変換素子並びにそれを使用したコヒーレント光発生装置及び光情報処理装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010047156A (ko) * 1999-11-18 2001-06-15 김효근 광섬유 간섭계를 이용한 미세 거리 측정 장치
US20160153771A1 (en) * 2014-11-27 2016-06-02 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Shape Measuring Device
KR101547940B1 (ko) 2014-12-17 2015-08-28 가톨릭관동대학교산학협력단 동일평면상에 있는 지상 라이다 자료의 오차 조정 시스템 및 방법
KR20190014314A (ko) 2017-08-02 2019-02-12 주식회사 에스오에스랩 라이다 센서 모듈
KR101987392B1 (ko) * 2017-12-21 2019-06-10 부산대학교 산학협력단 고속 빗살 파장 가변 광원 장치 및 이를 이용하는 원거리 형상 변화 고속 측정을 위한 장치
KR20200049390A (ko) 2018-10-31 2020-05-08 (주) 오토노머스에이투지 라이다의 멀티 레이어 데이터를 클러스터링하는 방법 및 이를 이용한 컴퓨팅 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240067556A (ko) 2022-11-09 2024-05-17 부산대학교 산학협력단 광지연 다중 발생 기준단을 이용하여 측정 거리를 향상시키는 광간섭계 측정 장치

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