[實用新型]一種高接收靈敏度的激光測距儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821326091.8
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN208654324U
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李亞鋒;張石
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢煜煒光學(xué)科技有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08
• 代理公司: 成都頂峰專利事務(wù)所(普通合伙) 51224
• 代理人: 曾凱

本實用新型屬于激光測控技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種高接收靈敏度的激光測距儀，包括發(fā)射激光器、光分束器、發(fā)射透鏡、接收透鏡、可調(diào)光濾波器、光波長監(jiān)控器和探測器，所述發(fā)射激光器的發(fā)出的大部分探測光信號經(jīng)過光分束器的第一輸出端傳至所述發(fā)射透鏡，經(jīng)所述發(fā)射透鏡準(zhǔn)直至探測目標(biāo)，從探測目標(biāo)反射的探測光信號經(jīng)所述接收透鏡依次傳輸至可調(diào)光濾波器及探測器；所述發(fā)射激光器的發(fā)出的另一小部分探測光信號通過所述光分束器第二輸出端耦合至所述光波長監(jiān)控器的輸入端；所述光波長監(jiān)控器的輸出端與所述可調(diào)光濾波器的輸入端連接。本實用新型可有效地提升探測器的接收靈敏度，優(yōu)化弱光信號探測的指標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于激光測控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高接收靈敏度的激光測距儀。

背景技術(shù)

激光測距儀是基于激光傳輸進(jìn)行目標(biāo)距離測量的一種儀器，在測繪、交通及安防等多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，激光測距儀的組成元件主要有發(fā)射激光器、發(fā)射透鏡、接收透鏡、濾光片及探測器等，還包括控制電路、軟件、算法及相應(yīng)的機械件等。其測距原理是發(fā)射激光器發(fā)射出一束激光，經(jīng)發(fā)射透鏡準(zhǔn)直后傳輸至目標(biāo)，再反射回接收透鏡，經(jīng)過濾光片之后，由探測器接收。因為探測器的波長響應(yīng)范圍比較寬，除響應(yīng)測試信號光之外，周圍環(huán)境的雜散光也會被探測器響應(yīng)，影響有效信號光的接收。業(yè)內(nèi)普遍的解決方案是在探測器前面增加一個濾波片，濾除掉周圍環(huán)境光噪聲，僅讓探測光信號波長通過。

實際使用時，激光測距儀會應(yīng)用在不同的溫度環(huán)境中，而發(fā)射激光器在不同溫度環(huán)境下，發(fā)射光信號的波長會發(fā)生漂移。如圖1所示，常溫環(huán)境下的發(fā)射光波長的光譜曲線1、高溫環(huán)境下的發(fā)射光波長的光譜曲線2和低溫環(huán)境下的發(fā)射光波長的光譜曲線3分別是發(fā)射激光器在常溫、高溫和低溫時的光譜曲線；不同溫度下，發(fā)射激光器發(fā)射的探測光信號的波長發(fā)生漂移。為了適應(yīng)不同溫度下正常使用的要求，濾光片需要設(shè)計成展寬的譜線，如圖1所示，現(xiàn)有濾光片的通光譜線4把光譜曲線1、2及3全部包括，可以保證不同溫度環(huán)境時，探測光信號均可以正常地被探測器接收。但濾光片通光譜線的展開，也引入了新的問題。在任一時刻，發(fā)射的探測光信號的波長的帶寬遠(yuǎn)小于濾光片通光帶寬，除信號光波長之外，也會有很多雜散光波長通過濾光片，被探測器接收，形成光噪聲，從而影響激光測距儀的靈敏度。尤其是進(jìn)行遠(yuǎn)距離探測時，回波光信號的強度會很弱，背景噪聲很容易就把信號光覆蓋，直接影響測距效果。

實用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型目的在于提供一種高接收靈敏度的激光測距儀，能在不影響探測光信號接收的前提下，降低接收背景光噪聲，有效地提升激光測距儀在遠(yuǎn)距離和/或弱光信號探測等方面的性能。

本實用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種高接收靈敏度的激光測距儀包括發(fā)射激光器、光分束器、發(fā)射透鏡、接收透鏡、可調(diào)光濾波器、光波長監(jiān)控器和探測器，所述發(fā)射激光器的發(fā)出的大部分探測光信號經(jīng)過光分束器的第一輸出端傳至所述發(fā)射透鏡，經(jīng)所述發(fā)射透鏡準(zhǔn)直至探測目標(biāo)，從探測目標(biāo)反射的探測光信號經(jīng)所述接收透鏡依次傳輸至可調(diào)光濾波器及探測器；

所述發(fā)射激光器的發(fā)出的另一小部分探測光信號通過所述光分束器第二輸出端耦合至所述光波長監(jiān)控器的輸入端；

所述光波長監(jiān)控器的輸出端與所述可調(diào)光濾波器的輸入端連接。

進(jìn)一步地，所述光分束器為鍍膜光分束器。

進(jìn)一步地，所述光分束器的分光比為1:99-5:95。

進(jìn)一步地，所述可調(diào)光濾波器為光柵和機械可調(diào)平面鏡組合而成的可調(diào)光濾波器。

進(jìn)一步地，所述光波長監(jiān)控器為光電探測器。

本實用新型的有益效果為：