[實用新型]離軸式激光雷達

有效

• 申請號: 201921860470.X
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN211123254U
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 李嶺;何勇;陳曉龍;陳曉丹
• 申請（專利權）人: 無錫中科光電技術有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供了離軸式激光雷達，所述離軸式激光雷達包括激光發射單元和光接收單元；所述光接收單元包括：第一光接收單元包括第一望遠鏡組件，所述第一望遠鏡組件的光學主軸與所述激光發射單元的光學主軸不共線；第二光接收單元包括第二望遠鏡組件，所述第二望遠鏡組件的光學主軸與所述激光發射單元的光學主軸不共線；所述第二望遠鏡組件的口徑大于所述第一望遠鏡組件的口徑；所述離軸式激光雷達進一步包括：光偏轉單元，所述光偏轉單元分別設置在所述激光發射單元的出光處以及光接收單元的入光處。本實用新型具有盲區小、結構簡單、調節方便等優點。

技術領域

本實用新型涉及大氣測量，特別涉及離軸式激光雷達。

背景技術

隨著激光雷達遙感技術在大氣環境監測、航天、通信、導航和定位等高新技術領域的廣泛應用，目前受到了越來越多的關注。激光雷達系統整體可分為激光發射、回波信號接收和采集及控制三大部分，激光器發射的激光通過與大氣中的氣溶膠及各種大氣成分的作用而產生后向散射信號，經探測器接收和數據采集處理后反演得到大氣相關參數以實現不同探測需求。

在激光雷達系統中，發射光路和接收光路的光學同軸性是一個必須解決的難題。在實際的應用中，環境因素的變化和機械振動都會引起其光軸的偏離，從而會導致大量的測量信號無效，給信號的測量帶來誤差。因此在每次使用激光雷達進行測量之前，都需要進行收發光路的同軸調整，而同軸調整的主要方式就是人工對反射鏡或反射棱鏡進行精細的調整進而實現光路的偏轉。但是該種方法存在對反射鏡的調節和固定結構要求更高，需要借助于精密光學調整支架和水平儀器，進行精細的調整操作，比較費時繁瑣，難度較大，且對環境的適應性也更差。

中科院安光所王珍珠在“ZL200810019534.3激光雷達發射與接收光路平行調整系統及方法”中，通過在激光器前方的光路中安裝對接鏡、全反射鏡、接收望遠鏡鏡筒前方安裝的一對直角棱鏡，從角反射器出射的激光束進入接收望遠鏡鏡筒并聚焦在接收望遠鏡的焦平面內，聚焦的激光光斑經過90°轉向鏡轉向后在CCD上成像，通過觀察激光光斑圖像的形狀來判定光路是否平行并進行調整，該方式調整需對結構件的安裝、加工精度要求較高。

哈爾濱工業大學任德明在“CN201110088354.2激光雷達的同軸發射與接收系統及該系統的同軸調整方法”中，通過電機轉動控制第一反射鏡的俯仰和方位，在運行激光器時實時獲取CCD攝像機采集到的圖像質心位置，經計算和控制與接收背景光時采集到的圖像質心位置的偏差來實現同軸調整，該調整方法中需要調節反射鏡的俯仰和方位，固定結構容易受到溫度和振動的影響，同時整個系統使用較多光學元件，并通過電機控制，成本較高且在一致性和穩定性等方面存在一定的問題。

目前市場上的激光雷達多為同軸系統，光路調節方式繁瑣，對結構件加工精度要求高，容易受溫度、振動等環境因素影響，穩定性不行，應用上難以大規模推廣。

實用新型內容

為解決上述現有技術方案中的不足，本實用新型提供了一種盲區小、結構簡單、調節方便的離軸式激光雷達。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

離軸式激光雷達，所述離軸式激光雷達包括激光發射單元和光接收單元；所述光接收單元包括：

第一光接收單元，所述第一光接收單元包括第一望遠鏡組件，所述第一望遠鏡組件的光學主軸與所述激光發射單元的光學主軸不共線；

第二光接收單元，所述第二光接收單元包括第二望遠鏡組件，所述第二望遠鏡組件的光學主軸與所述激光發射單元的光學主軸不共線；所述第二望遠鏡組件的口徑大于所述第一望遠鏡組件的口徑；

所述離軸式激光雷達進一步包括：

光偏轉單元，所述光偏轉單元分別設置在所述激光發射單元的出光處以及光接收單元的入光處。

與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果為：