[發(fā)明專利]一種分布式激光雷達(dá)

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• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109991623A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡小波;白芳
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市鐳神智能系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G01S17/93
• 分類號: G01S17/93;G01S17/58;G01S17/48;G01S7/48
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種分布式激光雷達(dá)，其特征在于，包括：光線產(chǎn)生單元、信息處理單元和多個探測掃描單元；

所述光線產(chǎn)生單元用于產(chǎn)生調(diào)頻連續(xù)波，并將所述調(diào)頻連續(xù)波初次分束至各所述探測掃描單元；

每個所述探測掃描單元用于將初次分束后的所述調(diào)頻連續(xù)波再次分束，形成探測光束和參考光束，發(fā)射探測光束以及接收被目標(biāo)區(qū)域中的目標(biāo)物體反射回來的回波光束，并根據(jù)所述參考光束和所述回波光束確定所述目標(biāo)區(qū)域的相關(guān)信息；

所述信息處理單元用于整合各所述目標(biāo)區(qū)域的相關(guān)信息，得到所述分布式激光雷達(dá)的周邊區(qū)域的點云圖；

其中，所述目標(biāo)區(qū)域的相關(guān)信息包括所述目標(biāo)區(qū)域中目標(biāo)物體的方位、速度大小和運動方向中的至少一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式激光雷達(dá)，其特征在于，所述光線產(chǎn)生單元包括激光器子單元、強(qiáng)度調(diào)制子單元、連續(xù)調(diào)頻信號源以及信號放大子單元；

所述激光器子單元用于發(fā)出單頻光束，所述單頻光束入射至所述強(qiáng)度調(diào)制子單元；

所述強(qiáng)度調(diào)制子單元用于在所述連續(xù)調(diào)頻信號源的驅(qū)動下對所述單頻光束進(jìn)行振幅調(diào)制，形成初始調(diào)頻連續(xù)波；

所述信號放大子單元用于將初始調(diào)頻連續(xù)波的功率提高，形成初次分束前的所述調(diào)頻連續(xù)波。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式激光雷達(dá)，其特征在于，所述激光器子單元包括單頻保偏激光器，所述強(qiáng)度調(diào)制子單元包括保偏鈮酸鋰強(qiáng)度調(diào)制器，所述連續(xù)調(diào)頻信號源包括啁啾信號源，所述信號放大子單元包括保偏光纖放大器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式激光雷達(dá)，其特征在于，所述探測掃描單元包括光線發(fā)收單元和控制處理單元；

所述光線發(fā)收單元用于將初次分束后的所述調(diào)頻連續(xù)波再次分束，形成探測光束和參考光束，并發(fā)射探測光束以及接收被目標(biāo)區(qū)域中的目標(biāo)物體反射回來的回波光束；

所述控制處理單元用于根據(jù)所述參考光束和所述回波光束確定所述目標(biāo)區(qū)域的相關(guān)信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式激光雷達(dá)，其特征在于，所述光線發(fā)收單元包括分束子單元、探測信號發(fā)射子單元、回波信號接收子單元以及參考信號處理子單元；

所述分束子單元用于將初次分束后的所述調(diào)頻連續(xù)波按照預(yù)設(shè)強(qiáng)度比分為探測光束和參考光束；其中，所述探測光束的強(qiáng)度大于所述參考光束的強(qiáng)度；

所述探測信號發(fā)射子單元用于傳輸并發(fā)射所述探測光束；

所述回波信號接收子單元用于接收所述回波光束；

所述參考信號處理子單元用于將所述參考光束移頻；

所述控制處理單元用于根據(jù)所述回波光束和移頻后的所述參考光束確定所述目標(biāo)物體的相關(guān)信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分布式激光雷達(dá)，其特征在于，所述探測信號發(fā)射子單元的光軸與所述回波信號接收子單元的光軸同軸設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分布式激光雷達(dá)，其特征在于，所述分束子單元包括保偏分束器，所述參考信號處理子單元包括保偏聲光移頻器；

還包括保偏環(huán)形器，所述保偏環(huán)形器包括第一端口、第二端口和第三端口；所述探測信號發(fā)射子單元包括所述第一端口與所述第二端口之間的光路，所述回波信號接收子單元包括所述第二端口與所述第三端口之間的光路。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分布式激光雷達(dá)，其特征在于，所述探測信號發(fā)射子單元還包括光束擴(kuò)束準(zhǔn)直子單元和二維掃描子單元；

所述光束擴(kuò)束準(zhǔn)直子單元用于將由所述第二端口出射的所述探測光束擴(kuò)束并準(zhǔn)直；

所述二維掃描子單元用于將擴(kuò)束并準(zhǔn)直后的所述探測光束在第一平面和第二平面上偏轉(zhuǎn)；所述第一平面與所述第二平面相交。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分布式激光雷達(dá)，其特征在于，所述二維掃描子單元包括水平棱鏡與垂直棱鏡的組合、旋轉(zhuǎn)棱鏡與機(jī)械微振鏡的組合、旋轉(zhuǎn)棱鏡與一維MEMS掃描鏡的組合、一維MEMS掃描鏡與一維機(jī)械微振鏡的組合、二維MEMS掃描鏡或二維機(jī)械振鏡。