[發明專利]激光雷達光學接收系統中光纖耦合的調試系統及方法

有效

• 申請號: 201110237900.4
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102288955A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 孫東松;夏海云;張飛飛;竇賢康;舒志峰;薛向輝;陳廷娣
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;孟麗娟

技術領域

本發明涉及光電探測技術，尤其涉及一種激光雷達光學接收系統中光纖耦合的調試系統及方法。

背景技術

在激光雷達系統中，光學接收系統中的望遠鏡和接收機之間采用傳輸光纖傳遞光信號。具體的，望遠鏡收集到的光信號耦合到傳輸光纖中，光信號經過傳輸光纖進入到接收機的光路中繼續傳播。為了獲得最佳的耦合效果，理想的情形是，望遠鏡輸出的光信號全部垂直進入傳輸光纖端面，這就需要調整傳輸光纖端面與望遠鏡焦點的相對位置。

目前傳統的耦合調試方法是：在望遠鏡的焦點位置安裝一個機械式三維調整架，傳輸光纖端面通過該機械式三維調整架固定。通過手動調節調整架的旋鈕來調整光纖端面的位置，通過人工判斷光纖端面是否位于望遠鏡的焦點位置，且與光信號垂直設置。但這種調試方式至少存在如下缺點：

手動調試的難度大，耗時長。

發明內容

本發明的目的是提供一種激光雷達光學接收系統中光纖耦合的調試系統及方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種激光雷達光學接收系統中光纖耦合的調試系統，包括：

三維調整架、由成像光纜和傳輸光纖構成的特制光纜、面陣電荷耦合器件CCD、控制裝置；

所述特制光纜的第一端面由所述三維調整架固定，所述第一端面是指靠近所述激光雷達光學接收系統的望遠鏡焦點的端面；

所述三維調整架還與所述控制裝置連接；

所述成像光纜的第二端面與所述面陣CCD連接，所述成像光纜的第二端面是指所述成像光纜遠離所述激光雷達光學接收系統的望遠鏡焦點的端面；

所述傳輸光纖的第二端面與所述控制裝置連接，所述傳輸光纖的第二端面是指所述傳輸光纖遠離所述激光雷達光學接收系統的望遠鏡焦點的端面；

所述面陣CCD的圖像輸出端與所述控制裝置連接。

一種應用權利要求1所述的調試系統對激光雷達光學接收系統中的光纖耦合進行調試的方法，包括：

所述控制裝置接收所述面陣CCD輸出的圖像信號；

所述控制裝置根據所述圖像信號中成像像素點在所述三維調整架的三維笛卡爾坐標系上的分布，調整所述三維調整架的位置，使得所述特制光纜的傳輸光纖的第一端面與所述望遠鏡焦點對齊。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例中，控制裝置驅動三維調整架進行位置調整，使得由三維調整架固定的傳輸光纖的第一端面能夠與望遠鏡的焦點對齊，從而自動實現激光雷達光學接收系統中光纖耦合的調試，較之現有的手動調試系統，能夠降低調試的難度，并縮短調試的時間。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發明實施例提供的調試系統結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的特制光纜結構示意圖；

圖3為本發明應用實施例提供的望遠鏡出射光落在特制光纜上的光斑示意圖；

圖4為本發明應用實施例提供的面陣CCD成像示意圖。

具體實施方式

下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。

下面將結合附圖對本發明實施例作進一步地詳細描述。

本發明實施例提供了一種激光雷達光學接收系統中光纖耦合的調試系統，其結構如圖1所示，包括：

(一)、三維調整架，用于固定特制光纜的第一端面，并通過三維調整架控制線與控制裝置連接，在控制裝置的控制下，調整特制光纜的第一端面的位置，使得望遠鏡收集到的光信號耦合到傳輸光纖中。作為舉例而非限定，本發明實施例提供的三維調整架可以是三維可調壓電式精密調整架，三維可調壓電式精密調整架的工作原理是，根據控制裝置發出的反饋電壓，在三維笛卡爾坐標系內進行位置調整。三維可調壓電式精密調整架相對于傳統的機械式三維調整架，不僅能夠實現自動調整，且位置調整的精度更高。