[發明專利]一種用于激光雷達的收發波長匹配的方法

有效

• 申請號: 202011331816.4
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112485802B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 劉博;范偉;廖勝;蔣赟
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S7/484;G01S7/4861
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

1.一種用于激光雷達的收發波長匹配的方法，其特征在于：所述方法包括窄線寬脈沖激光器(①)、光學發射系統(②)、分束棱鏡(③)、反射鏡(④)、反射式體布拉格光柵(⑤)、光學接收系統(⑥)、反射式體布拉格光柵旋轉控制模塊(⑦)、光電二極管(⑧)、光電二極管旋轉控制模塊(⑨)、信號采集模塊(⑩)、信號處理模塊和探測器所述的窄線寬脈沖激光器發出窄線寬、高重復頻率激光通過所述光學發射系統輸入到所述分束棱鏡中一分為二：其中少部分進入到所述反射鏡，經反射鏡反射后的光輸入到反射式體布拉格光柵的第一面，利用所述的反射式體布拉格光柵旋轉控制模塊旋轉反射式體布拉格光柵使得反射鏡反射到反射式體布拉格光柵的上的光的衍射強度達到最高，衍射光由所述光電二極管接收，將光信號轉換為電信號輸入到所述的信號采集模塊和信號處理模塊，信號處理模塊通過處理接收的光信號得到的最大衍射效率時，將這一信息反饋給所述的反射式體布拉格光柵旋轉控制模塊，從而獲得使該光束衍射效率達到最大的角度；大部分的光出射到目標物上，目標散射回波進入所述光學接收系統，經過光學接收系統后通過所述反射式體布拉格光柵，由反射式體布拉格光柵衍射后被所述探測器所接收，此時，入射到反射式體布拉格光柵上的角度為具有最大衍射效率的入射角，從而達到激光雷達收發波長匹配的效果。

2.如權利要求1所述的用于激光雷達的收發波長匹配的方法，其特征在于：所述窄線寬脈沖激光器的光譜寬度小于所述反射式體布拉格光柵的光譜寬度。

3.如權利要求1所述的用于激光雷達的收發波長匹配的方法，其特征在于：所述的反射式體布拉格光柵表面鍍有相應波段的增透膜。

4.如權利要求1所述的用于激光雷達的收發波長匹配的方法，其特征在于：所述的反射式體布拉格光柵的光譜寬度小于100pm。

5.如權利要求1所述的用于激光雷達的收發波長匹配的方法，其特征在于：所述的反射式體布拉格光柵的衍射效率大于百分之九十五。

6.如權利要求1所述的用于激光雷達的收發波長匹配的方法，其特征在于：所述的反射式體布拉格光柵的衍射中心波長按一定關系隨入射角度的改變而改變。

7.如權利要求1所述的用于激光雷達的收發波長匹配的方法，其特征在于：所述的反射式體布拉格光柵的兩個面均具有相同的衍射角度特性。

8.如權利要求1所述的用于激光雷達的收發波長匹配的方法，其特征在于：該方法在波長匹配時的精度取決于所用的旋轉控制模塊的角度分辨率的大小。

9.如權利要求1所述的用于激光雷達的收發波長匹配的方法，其特征在于：所述的信號采集模塊將所述光電二極管轉化的電信號傳輸到信號處理模塊中，利用信號處理模塊得到衍射光強最大的角度，并將其反饋到體光柵旋轉控制模塊中，進而實現激光雷達發射波長和接收波長的實時自動匹配。