[發明專利]基于聲光移頻器的收發式一體逆合成孔徑激光雷達系統

在審

• 申請號: 201510992605.8
• 申請日: 2015-12-25
• 公開（公告）號: CN105372673A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 曹長慶;王香;曾曉東;馮喆珺;潘澤威;任杰;陳渲麒
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 郭官厚

技術領域

本發明涉及光電測量系統設計領域，具體涉及基于聲光移頻器的 收發式一體逆合成孔徑激光雷達系統。

背景技術

高分辨率觀測要求分辨率較高，觀測距離較遠，測繪帶寬較大。 合成孔徑激光雷達(SyntheticApertureLadar,SAL)對于感興趣的目 標設施觀測有很高的分辨率。SAL技術的研究已經被列入到國家高分 辨率觀測的發展規劃中，SAL的分辨率是對目標觀測手段的一個必要 補充手段。

但是現有技術中的雷達觀測信噪比和分辨率均較低。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種可提高信噪比 和分辨率的基于聲光移頻器的收發式一體逆合成孔徑激光雷達系統。

為實現上述目的，本發明公開了如下技術方案：

基于聲光移頻器的收發式一體逆合成孔徑激光雷達系統，其特征 在于，包括激光器，激光器發射的激光光束經偏振分光器分束成第一 光束和第二光束，其中第一光束經第一角錐棱鏡反射經過光纖光柵到 達第一分光棱鏡分成第三光束和第四光束；

第三光束反射出去，不干涉整個系統，第四光束經1/4波片入射經 第一光闌到望遠系統后擴束照射到目標上反射，經原路返回到第一分 光棱鏡并被分成第五光束和第六光束；

第五光束透射第一分光棱鏡被光纖光柵阻攔，第六光束反射到第 二分光棱鏡上分成第七光束和第八光束，第七光束透射第二分光棱 鏡，第八光束反射到第三光闌；

第二光束經聲光移頻器后產生移頻，再經過第二角錐棱鏡反射到 第二分光棱鏡后分成第九光束和第十光束，第九光束透射第二分光棱 鏡，第十光束反射到第二光闌；

第九光束和前一路第八光束經過第三光闌、第二檢偏器和第二光 電探測器，產生第一電信號；

第十光束和前一路第七光束經過第二光闌、第一檢偏器、第一光 電探測器，產生第二電信號；

第一電信號和第二電信號共同經前置放大器后到達混頻器，經混 頻器混頻后輸入到信號處理器進行信號處理。

進一步的，所述激光器發出的光束線寬小于1MHz，使得測量距 離大于150m。

進一步的，所述望遠系統用于實現光束的擴束，擴束后的發散角 小于mrad。

進一步的，所述第一檢偏器和第二檢偏器的光軸相互垂直。

進一步的，所述第一光電探測器和第二光電探測器的光軸相互垂 直。

本發明公開的基于聲光移頻器的收發式一體逆合成孔徑激光雷 達系統，具有以下有益效果：

本發明采用的反射鏡實現收發一體，高效的進行目標信息的接收 和分析。

本發明中第一檢偏器、第一光電探測器和第二檢偏器、第二光電 放大器兩者光軸相互垂直，抵消了信號中的直流成分，提高了信噪比； 且使交流信號中的幅值增大一倍，提高了分辨率。

附圖說明

圖1是本發明的光路流程圖；

1-激光器、2-偏振分光器、3-第一角錐棱鏡、11-第二角錐棱鏡、 4-光纖光柵、5-第一分光棱鏡、12-第二分光棱鏡、6-1/4波片、7-第 一光闌、13-第二光闌、14-第三光闌、8-望遠系統、9-目標、10-聲 光移頻器、15-前置放大器、16-混頻器、17-信號處理器、P₁-第一檢 偏器-、P₂-第二檢偏器、D₁-第一光電探測器、D₂-第二光電探測器

具體實施方式

下面結合實施例并參照附圖對本發明作進一步描述。

請參見圖1。

基于聲光移頻器的收發式一體逆合成孔徑激光雷達系統，包括激 光器1，激光器1發射的激光光束經偏振分光器2分束成第一光束和 第二光束，其中第一光束經第一角錐棱鏡3反射經過光纖光柵4到達 第一分光棱鏡5分成第三光束和第四光束；

第三光束反射出去，不干涉整個系統，第四光束經1/4波片6入射 經第一光闌7到望遠系統8后擴束照射到目標9上反射，經原路返回 到第一分光棱鏡5并被分成第五光束和第六光束；

第五光束透射第一分光棱鏡5被光纖光柵4阻攔，第六光束反射 到第二分光棱鏡12上分成第七光束和第八光束，第七光束透射第二 分光棱鏡12，第八光束反射到第三光闌14；