[發明專利]一種激光雷達的發射光束方向初步調整垂直裝置

有效

• 申請號: 201710142209.5
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106772320B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 方欣;陳廷娣;李陶;竇賢康
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李海建

本申請公開了一種激光雷達的發射光束方向初步調整垂直裝置，包括：底座；固定在底座上的豎直調整機構，調節豎直方向高度；與豎直調整機構活動端連接的水平調整機構，調節水平方向長度；與水平調整機構活動端連接的二維平面調整機構，調整平面的水平；水平固定于二維平面調整機構上且相互垂直的兩個水平儀；設置于二維平面調整機構上的反射鏡片。通過調整豎直調整機構的高度、水平調整機構的長度，使反射鏡片位于發射激光光路上，對發射激光進行反射，并參照水平儀調整二維平面調整機構，使反射鏡片處于水平位置。在發射激光鏡架和反射鏡片之間的光路上放置小孔，通過發射光束和反射光束均能夠通過小孔來快速初步完成發射激光垂直發射方向的調整。

技術領域

本發明涉及激光雷達技術領域，特別涉及一種激光雷達的發射光束方向初步調整垂直裝置。

背景技術

自激光發明以來，激光在大氣探測方面的應用發展迅速。幾十年來，各種類型的大氣探測激光雷達技術相繼出現，如：米散射激光雷達、瑞利散射激光雷達、拉曼激光雷達、差分吸收激光雷達等等。在這些激光雷達系統中，最常見探測模式是垂直(或準垂直)探測模式。

在垂直(或準垂直)探測的激光雷達系統中，研制過程中初期調整是必不可少的一步。而初期調整過程其中關鍵一步是需要較為快速調整好發射鏡架的初步位置，也就是將激光光束調整為初步垂直，然后再進行光束的精細準直調整，使得發射激光光軸和望遠鏡接收光軸一致。精細光束調整通常采用回波信號自動準直法和CCD光斑成像準直法。

對于發射光束的初步垂直調整，目前比較普遍采用的調整垂直的方法有兩種：第一種是通過操作人員的經驗調整激光發射鏡架，同時利用儀器查看尋找到回波信號。第二種是在垂直方向上精確安裝兩個小孔，將發射光束調整到同時經過兩個小孔。第一種方法過度依賴操作人員的激光雷達調整經驗，由于激光光束相對于望遠鏡視場的相對位置隨機，即使是有豐富的經驗的操作人員，也需要花很長時間才能初步調整好。第二種調整垂直的方法在發射光束路徑上設置兩個小孔，保證兩個小孔的垂直度，另外兩個小孔之間的距離要盡量遠來保證光束垂直精度，且安裝這兩個小孔需要占用發射空間和進行特定的機械結構設計，對于多光束發射的激光雷達系統來說，特別費時費力。對于這兩種傳統調整方法，特別對于多個發射光束的激光雷達系統來說，都會耗費大量時間和較多空間，很難快速將發射光束調整到垂直。

綜上所述，如何實現激光雷達的發射光束的垂直方向的快速調節，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種激光雷達的發射光束方向初步調整垂直裝置，以實現發射光束方向的快速調節。

為達到上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種激光雷達的發射光束方向初步調整垂直裝置，包括：

底座；

固定在底座上的豎直調整機構，用于豎直方向的高度調節；

與所述豎直調整機構的活動端連接的水平調整機構，用于水平方向的長度調節；

與所述水平調整機構的活動端連接的二維平面調整機構，用于調整平面的水平；

水平固定于所述二維平面調整機構上且相互垂直的兩個水平儀；

水平設置于所述二維平面調整機構上的反射鏡片。

優選的，在上述的發射光束方向初步調整垂直裝置中，所述水平調整機構繞所述豎直調整機構的豎直軸線轉動連接于所述豎直調整機構的活動端。

優選的，在上述的發射光束方向初步調整垂直裝置中，所述豎直調整機構的活動端豎直轉動設置有豎直支撐桿，所述水平調整機構通過所述豎直支撐桿轉動連接于所述豎直調整機構的活動端上，所述豎直支撐桿通過第一鎖緊件周向定位于所述豎直調整機構的活動端上。

優選的，在上述的發射光束方向初步調整垂直裝置中，所述豎直調整機構包括：