[發(fā)明專利]單激光器單通道實(shí)現(xiàn)的雙波長脈沖激光測距裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310221659.5
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN103308922A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林學(xué)春;楊盈瑩;趙偉芳;王文婷;伊肖靜;張玲;于海娟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號(hào): G01S17/10
• 分類號(hào): G01S17/10
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種利用單激光器單通道實(shí)現(xiàn)的雙波長脈沖激光測距裝置，其包括：

激光器，用于提供具有第一波長的第一激光束；

分束器，用于將第一激光束分成第一部分和第二部分第一激光束；

倍頻組件，用于將第一部分第一激光束形成為第二波長的第二激光束；

光學(xué)延遲組件，用于延遲第二部分第一激光束，使得該第二部分第一激光束與第二激光束到達(dá)目標(biāo)的時(shí)間差在所需測距精度的范圍內(nèi)；

合束器，用于將所述第二部分第一激光束和第二激光束合并到同一光路中后入射至目標(biāo)；

探測器，用于探測經(jīng)目標(biāo)反射后的第二部分第一激光束和第二激光束產(chǎn)生的能量，進(jìn)而測量目標(biāo)的距離。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括濾波器，其用于濾除經(jīng)倍頻組件的激光束中殘留的第一激光束，透過第二激光束。

3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

第一反射鏡，其用于將所述第一部分第一激光束反射至倍頻組件；

第二反射鏡，其用于將第二激光束反射至合束器。

4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述倍頻組件用于將第一部分第一激光束形成為第一激光束頻率的多倍頻的第二激光束。

5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的第一激光束和第二激光束的脈沖寬度分別從毫秒到飛秒范圍，且第一波長不同于第二波長，重復(fù)頻率為1Hz-1GHz，波長范圍為100nm-5um。

6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)延遲組件由兩對反射鏡組成，每對反射鏡之間的距離可調(diào)。

7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述每對反射鏡之間的可調(diào)距離范圍為1nm-10m。

8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述分束器的分光比范圍為0-99.99％。

9.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述倍頻組件，對第一激光束的倍頻范圍為二倍頻到六倍頻。

10.一種利用單激光器單通道實(shí)現(xiàn)的雙波長脈沖激光測距方法，其包括：

步驟1、激光器發(fā)射具有第一波長的第一激光束。

步驟2、第一波長的第一激光束經(jīng)分束器，被分為第一部分第一激光束和第二部分第二激光束。

步驟3、所述第一部分第一激光束經(jīng)倍頻組件，形成第二波長的第二激光束，并傳播至合束器；所述第二部分第一激光束經(jīng)光學(xué)延遲組件延遲后傳播至合束器；其中，所述一光學(xué)延遲組件使得該第二部分第一激光束與第二激光束到達(dá)目標(biāo)的時(shí)間差在所需測距精度的范圍內(nèi)；

步驟4、所述延遲后的第二部分第一激光束和所述第二激光束經(jīng)合束器合并到同一光路中，并傳播至目標(biāo)；

步驟5、探測器接收經(jīng)目標(biāo)反射后的第二部分第一激光束和第二激光束的能量，進(jìn)而測量得到目標(biāo)的距離。