[實用新型]全波段三維高光譜激光雷達

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721493069.8
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN207541269U
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何賽靈
• 申請（專利權(quán)）人: 常熟市浙大紫金光電技術(shù)研究中心
• 主分類號: G01S17/88
• 分類號: G01S17/88;G01S17/08
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 張福敏

本實用新型涉及一種全波段三維高光譜激光雷達，包括兩個激光器，半導(dǎo)體激光器、脈沖激光器；兩個激光器經(jīng)過光學(xué)合束后透過分光模塊對物體掃描，其中脈沖激光器發(fā)出的為超連續(xù)譜激光，半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光為測距光源；物體反射回的光經(jīng)過分光模塊反射至用于探測光譜的光譜探測模塊；光譜探測模塊中為多個探測器構(gòu)成的探測器陣列，其中包括高速探測模塊，高速探測模塊為至少一個與半導(dǎo)體激光器波長對應(yīng)的探測器。本實用新型可實現(xiàn)全波段光譜探測，同時具有測距功能，具有探測速度快、靈敏度高的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于光譜分析領(lǐng)域，涉及一種全波段三維高光譜激光雷達。

背景技術(shù)

激光雷達系統(tǒng)通過向物體發(fā)射激光信號，接收由物體反射回的激光信號，并對光信號進行分析。分析后可得物體的相關(guān)性質(zhì)，如距離，方位等。激光雷達系統(tǒng)可選取不同類型的激光光源，來實現(xiàn)不同功能。超連續(xù)譜激光雷達系統(tǒng)所采取的激光光源具有良好的方向性及豐富的光譜成分，是一種良好的全波段光譜探測光源。

對物體反射的光譜的分析可獲取物質(zhì)的信息。光譜儀基于光學(xué)原理，對入射至光譜儀中的光進行色散，檢測不同波長光的光強，獲取物質(zhì)的光譜信息，其主要由入射狹縫、準直元件、色散元件、聚焦元件以及探測器陣列五部分組成。從入射狹縫發(fā)出的光通過準直元件變成平行光后，入射色散元件。由于不同波長光的色散角不同，入射光經(jīng)過色散元件后，實現(xiàn)不同波長光的分離。聚焦元件將同一波長的光聚焦于探測器陣列的同一點。探測器陣列通過檢測不同點的光強可獲得物質(zhì)的光譜。

實用新型內(nèi)容

1、實用新型目的。

本實用新型提出了全波段三維高光譜激光雷，可實現(xiàn)全波段光譜探測，同時具有測距功能，具有探測速度快、靈敏度高的特點。

2、本實用新型所采用的技術(shù)方案。

本實用新型提出的全波段三維高光譜激光雷達，包括兩個激光器，半導(dǎo)體激光器、脈沖激光器；

兩個激光器經(jīng)過光學(xué)合束后透過分光模塊對物體掃描，其中脈沖激光器發(fā)出的為超連續(xù)譜激光，半導(dǎo)體激光器測距；

物體反射回的光經(jīng)過分光模塊反射至用于探測光譜的光譜探測模塊；

光譜探測模塊中為多個探測器構(gòu)成的探測器陣列，其中包括高速探測模塊，高速探測模塊為至少一個與半導(dǎo)體激光器波長對應(yīng)的探測器。

更進一步具體實施方式中，所述的半導(dǎo)體激光器發(fā)出強度可調(diào)的激光束，脈沖激光器發(fā)出的400nm-1700nm的光。

更進一步具體實施方式中，所述的光譜探測模塊包括位于第一凹面反射鏡3的焦平面處的狹縫；

第一凹面反射鏡反射光路設(shè)置光柵，

光柵將各波長的光實現(xiàn)分離后入射至第二凹面反射鏡；

探測器陣列位于第二凹面反射鏡的焦平面處，接收凹面反射鏡所匯聚的不同波長的光。

更進一步具體實施方式中，探測器陣列采用多個光電探測器，其中高速探測模塊的光點探測器的波長與半導(dǎo)體激光器發(fā)出的波長對應(yīng)。

更進一步具體實施方式中，探測器陣列同時探測超連續(xù)反射光譜以及反射的半導(dǎo)體激光器光信號。

3、本實用新型所產(chǎn)生的技術(shù)效果。

(1)本實用新型選用超連續(xù)譜的激光雷達系統(tǒng)，利用超連續(xù)譜激光良好的方向性以及豐富的光譜成分實現(xiàn)對全波段光譜探測實現(xiàn)全波段光譜探測。

(2)本實用新型基于超連續(xù)譜的激光雷達系統(tǒng)，加入測距激光，兩束激光共享同一套系統(tǒng)，實現(xiàn)物體的三維探測。

(3)本實用新型選取的光纖陣列和光纖探測器陣列作為探測器陣列，具有探測速度快、靈敏度高的特點。

附圖說明