[實用新型]基于Y型光纖的透射式收發合置激光雷達系統

有效

• 申請號: 201820025301.3
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN207650399U
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 田兆碩;畢宗杰;王玲;張延超;崔子浩;付石友;呂志偉
• 申請（專利權）人: 威海怡和專用設備制造有限公司
• 主分類號: G01S17/88
• 分類號: G01S17/88;G01S7/481
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

本實用新型提出一種基于Y型光纖的透射式收發合置激光雷達系統，包括激光器，在所述激光器出射光束的后繼光路上依次設置有耦合透鏡、Y型光纖的發射端、Y型光纖的探測端以及透射式光學準直透鏡；激光照射目標后激發出熒光，對熒光的接收光路上依次設有所述透射式光學準直透鏡、Y型光纖的探測端、Y型光纖的接收端、長波通濾光片、分光系統以及光電探測器，所述光電探測器分別與信號處理系統以及脈沖信號發生器相連接，所述信號處理系統還與脈沖信號發生器相連接，所述脈沖信號發生器還與激光器相連接。上述激光雷達系統具有結構緊湊、體積小、調試方便等優點，相對于反射式卡塞格林光學系統，無中心遮攔，因此光發射以及接收效率高。

技術領域

本實用新型涉及激光雷達領域，尤其涉及一種基于Y型光纖的透射式收發合置激光雷達系統。

背景技術

激光雷達光學系統一般分為收發分置與收發合置兩種。收發分置光學系統中，發射激光束與光學系統接收視場不同軸，激光雷達測量前必須進行收發光路的對準，使收發光路基本平行，才能有效觀測到數據，但是常常由于觀測平臺震動、波長變更或者溫度變化等原因導致激光雷達系統的發射光束和接收視場不匹配，這樣會引起測量信號產生相當大的誤差，因此，在激光雷達測量前需要進行收發光路的對準，增加了操作的復雜性，不利于激光雷達普通應用。而對于收發合置光學系統，發射激光與接收光學天線共用一套光學系統，這樣往往存在發射激光干擾接收光信號問題，因此需要偏振分束、濾光片等輔助光學元件保證發射與接收光隔離，致使光學系統比較復雜，調試也比較困難。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型提出了一種結構緊湊、免調試，使用簡單的基于Y型光纖的透射式收發合置激光雷達系統。

為了實現上述目的，本實用新型提出了一種基于Y型光纖的透射式收發合置激光雷達系統，包括激光器，在所述激光器出射光束的后繼光路上依次設置有耦合透鏡、Y型光纖的發射端、Y型光纖的探測端以及透射式光學準直透鏡；激光照射目標后激發出熒光，對熒光的接收光路上依次設有所述透射式光學準直透鏡、Y型光纖的探測端、Y型光纖的接收端、長波通濾光片、分光系統以及光電探測器，所述光電探測器分別與信號處理系統以及脈沖信號發生器相連接，所述信號處理系統還與脈沖信號發生器相連接，所述脈沖信號發生器還與激光器相連接。

優選的是，所述激光器采用半導體激光器或固體激光器。

優選的是，所述分光系統采用光柵分光結構。

優選的是，所述光電探測器采用ICCD相機。

本實用新型的該方案的有益效果在于上述基于Y型光纖的透射式收發合置激光雷達系統具有結構緊湊、體積小、調試方便等優點，相對于反射式卡塞格林光學系統，無中心遮攔，因此光發射以及接收效率高。

附圖說明

圖1示出了本實用新型所涉及的基于Y型光纖的透射式收發合置激光雷達系統的結構示意圖。

圖2示出了Y型光纖的結構示意圖。

圖3示出了本實用新型所涉及的激光雷達系統對純海水的光譜進行測量時的實驗系統結構圖。

圖4示出了不同測量距離下，純海水激光熒光光譜曲線圖。

圖5示出了本實用新型所涉及的激光雷達系統對海水中的油污的光譜進行測量時的實驗系統結構圖。

圖6示出了海水表面的原油的光譜曲線圖。

附圖標記：1-激光器，2-耦合透鏡，3-Y型光纖，31-發射端，32-接收端，33-探測端，4-透射式光學準直透鏡，5-長波通濾光片，6-分光系統，7-光電探測器，8-信號處理系統，9-脈沖信號發生器，A-激光雷達系統，B-長方形玻璃水箱，C-全反射鏡，D-圓筒玻璃水箱。

具體實施方式