[實(shí)用新型]一種基于Y型光纖束的共軸微脈沖激光雷達(dá)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420131468.X
• 申請(qǐng)日: 2014-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203745642U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)焓?/a>;呂立慧;方武;董云升;范廣強(qiáng);陳臻懿;亓少帥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01S7/481
• 分類(lèi)號(hào): G01S7/481
• 代理公司: 北京科迪生專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明

1.一種基于Y型光纖束的共軸微脈沖激光雷達(dá)裝置，其特征在于，該裝置包括：固體激光器（1）、光束耦合器（2）、收發(fā)一體Y型光纖束（3）、準(zhǔn)直透鏡（4）、卡塞格林式望遠(yuǎn)鏡（5）、濾光片（6）與信號(hào)探測(cè)與采集單元；所述收發(fā)一體Y型光纖束（3）的發(fā)射端A端由單根芯徑為400nm的石英光纖組成，接收端B端由8根芯徑為200nm的石英光纖組成，收發(fā)端C端發(fā)射光纖位于中心，外層8根接收光纖以發(fā)射光纖為圓心均勻排列；其中，在固體激光器（1）出射光束的后繼光路上依次設(shè)置有光束耦合器（2）、Y型光纖束（3）的發(fā)射光纖、準(zhǔn)直透鏡（4）；固體激光器（1）出射光束經(jīng)光束耦合器（2）耦合進(jìn)所述的Y型光纖束（3）的發(fā)射端A，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡（4）后導(dǎo)入所述卡塞格林式望遠(yuǎn)鏡（5），后向散射回波信號(hào)經(jīng)同一望遠(yuǎn)鏡（5）接收聚集進(jìn)入Y型光纖束（3）的收發(fā)端C的外層接收光纖，由接收光纖束傳輸并經(jīng)窄帶干涉濾光片（6）濾除背景雜散光后進(jìn)入所述的信號(hào)探測(cè)和采集單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Y型光纖束的共軸微脈沖激光雷達(dá)裝置，其特征在于，所述的固體激光器（1）為激光二極管泵浦的Nd:YAG固體激光器，其輸出中心波長(zhǎng)為532nm，單脈沖能量為30μJ，其脈沖重復(fù)頻率為2KHz，經(jīng)大口徑望遠(yuǎn)鏡（5）擴(kuò)束后符合人眼安全標(biāo)準(zhǔn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Y型光纖束的共軸微脈沖激光雷達(dá)裝置，其特征在于，所述的Y型光纖束的長(zhǎng)度為3-10m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Y型光纖束的共軸微脈沖激光雷達(dá)裝置，其特征在于，所述的準(zhǔn)直透鏡（4）與光纖數(shù)值孔徑匹配，減小光束發(fā)散角，使望遠(yuǎn)鏡（5）發(fā)射出環(huán)形光束。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Y型光纖束的共軸微脈沖激光雷達(dá)裝置，其特征在于，所述的卡塞格林式望遠(yuǎn)鏡（5）同時(shí)作為光學(xué)信號(hào)的發(fā)射器和接收器，直徑為203mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Y型光纖束的共軸微脈沖激光雷達(dá)裝置，其特征在于，所述的Y型光纖束（3）的收發(fā)光纖的光纖頭位于卡塞格林式望遠(yuǎn)鏡（5）的焦點(diǎn)位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Y型光纖束的共軸微脈沖激光雷達(dá)裝置，其特征在于，所述的窄帶干涉濾光片（6）帶寬為3nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Y型光纖束的共軸微脈沖激光雷達(dá)裝置，其特征在于，所述的信號(hào)探測(cè)與采集單元由光電倍增管（7）、光子計(jì)數(shù)采集卡（8）和計(jì)算機(jī)（9）組成，光子計(jì)數(shù)采集卡（8）采集光電倍增管（7）探測(cè)的信號(hào)，然后傳送給計(jì)算機(jī)（9）進(jìn)行處理。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的基于Y型光纖束的共軸微脈沖激光雷達(dá)裝置，其特征在于，所述的Y型光纖束（3）發(fā)射端與光束耦合器（2）相連、收發(fā)端與望遠(yuǎn)鏡（5）相連、接收端與后繼信號(hào)探測(cè)與采集單元相連。