[發明專利]利用延遲的啁啾信號的干涉測距方法和這樣的裝置

有效

• 申請號: 200980119307.0
• 申請日: 2009-05-29
• 公開（公告）號: CN102047071A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 托馬斯·延森;馬塞爾·羅納
• 申請（專利權）人: 萊卡地球系統公開股份有限公司
• 主分類號: G01B9/02
• 分類號: G01B9/02;G01S17/32;G01S7/481;G01S7/499;G01B11/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;呂俊剛

1.一種測距方法，該測距方法包括以下步驟：

經由本機振蕩器路徑向待測量的至少一個目標(6)發射具有兩個可分離的輻射分量的啁啾激光輻射，所述輻射分量具有相反的啁啾；

接收從所述目標(6)反向散射的激光輻射以及經過參考路徑的激光輻射；

將接收到的激光輻射轉換為信號；

基于干涉混頻根據所述信號來確定到所述至少一個目標(6)的至少一個距離，

該方法的特征在于，在發射之前使所述輻射分量中的一個相對于另一個輻射分量在時間上被延遲。

2.根據權利要求1所述的測距方法，其特征在于，對所述輻射分量中的一個進行延遲，使得所述輻射分量按照180°的相反啁啾的相位偏移被發射。

3.根據權利要求1或2所述的測距方法，其特征在于，所述兩個輻射分量具有不同的正交偏振。

4.根據上述權利要求中任意一項所述的測距方法，其特征在于，具體通過對公共載波波長進行相反移位而使得所述兩個輻射分量具有不同的載波波長。

5.根據權利要求4所述的測距方法，其特征在于包括以下步驟：針對所述兩個輻射分量進行模擬或軟件數字信號分離。

6.根據上述權利要求中任意一項所述的測距方法，其特征在于包括以下步驟：參考用于考慮或補償在確定所述至少一個距離的過程中產生啁啾時的非線性。

7.一種用于執行根據上述權利要求1至6中任意一項所述的方法的測距裝置，該測距裝置至少包括：

頻率可調制的激光源，其用于產生啁啾激光輻射并向待測量的目標(6)發射該啁啾激光輻射，該激光輻射具有兩個可分離的輻射分量；

信號發生器，其用于對所述激光源進行調制；

測量干涉儀(5)，其具有用于接收從目標(6)反向散射的激光輻射的檢測器(8，8’)；

混頻器，其用于執行外差干涉混頻方法，

該測距裝置的特征在于，所述激光源具有針對所述兩個輻射分量之一的光學延遲路徑(3)，從而得到了虛擬的第二激光源，該第二激光源相對于所述激光源具有時間特性偏移。

8.根據權利要求7所述的測距裝置，其特征在于，對所述光學延遲路徑(3)的長度進行選擇，使得所述輻射分量能夠按照180°的相反啁啾的相位偏移被發射。

9.根據權利要求7或8所述的測距裝置，其特征在于，所述激光源具有用于產生所述可分離的輻射分量的偏振分束器(2)。

10.根據權利要求9所述的測距裝置，其特征在于包括設置在所述延遲路徑(3)的下游的偏振控制元件(11)，該偏振控制元件(11)旨在調整所述兩個輻射分量的偏振。

11.根據權利要求10所述的測距裝置，其特征在于，該測距裝置的組件之間的光學連接的一部分是單模光纖的形式。

12.根據權利要求7至11中任意一項所述的測距裝置，其特征在于包括聲光調制器(10)，該聲光調制器(10)用于將所述兩個干涉儀的本機振蕩器提高所述調制器(10)的調制頻率。

13.根據權利要求12所述的測距裝置，其特征在于，兩個輻射分量是由公共檢測器(8’)接收的，并且隨后對所述兩個輻射分量進行模擬或軟件數字信號分離。

14.根據權利要求7至13中任意一項所述的測距裝置，其特征在于包括參考干涉儀，該參考干涉儀用于考慮或補償產生啁啾的過程中的非線性。