[發明專利]一種激光測距方法及裝置

有效

• 申請號: 202111139628.6
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113567995B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 馬超;黃奇;葉金平;黃秋元;周鵬
• 申請（專利權）人: 武漢普賽斯電子技術有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/48
• 代理公司: 深圳紫藤知識產權代理有限公司 44570
• 代理人: 何志軍

本申請實施例公開了一種激光測距方法及裝置；該激光測距方法包括：所述激光發射單元向所述分光單元發射預設頻率的掃頻激光源，所述分光單元將所述掃頻激光源分光為測量光信號和本振光信號，所述信號轉換單元將經過待測器件的所述測量光信號轉換為測量數字信號，以及將所述本振光信號轉換為本振數字信號，所述信號處理單元處理不同頻率下的所述測量數字信號和所述本振數字信號，確定與目標相位值所對應的目標距離值；本申請通過掃頻方式進行測距，光路簡單易搭建，而且對激光發射器的要求較低，可有效降低測量難度。

技術領域

本申請涉及通信技術領域，具體涉及一種激光測距方法及裝置。

背景技術

相位法激光測距是通過測量經過強度正弦調制的發射激光束和經被測目標反射的返回激光束間的相位差來實現距離測量的，其實質是將激光在被測距離上的往返飛行時間轉化成了兩調制激光信號相位差。

相位法激光測距通常用于短距離、高精度的測量場合，由于其測距短，現階段的相位法激光測距一般通過在被測目標端設置合作目標（反射透鏡）來增加量程。但是對于光纖等光器件而言，由于材料原因，在光纖器件中設置反射透鏡的方式操作起來十分困難，導致測量難度增大。

發明內容

本申請實施例提供一種激光測距方法及裝置，可以降低對光纖等光器件的測量難度，實用性更高。

本申請實施例提供一種激光測距方法，所述激光測距方法應用于激光測距裝置，所述激光測距裝置包括激光發射單元、分光單元、信號轉換單元、信號處理單元、以及控制單元，所述激光測距方法包括：

所述控制單元向所述激光發射單元發送光源使能信號，以控制所述激光發射單元向所述分光單元發射預設頻率的掃頻激光源；

所述控制單元向所述分光單元發送分光使能信號，以控制所述分光單元將所述掃頻激光源分光為測量光信號和本振光信號，以及將所述本振光信號和經過待測器件的所述測量光信號發射至所述信號轉換單元；

所述控制單元向信號轉換單元發送轉換使能信號，以控制所述信號轉換單元將經過待測器件的所述測量光信號轉換為測量數字信號，以及將所述本振光信號轉換為本振數字信號，以及將所述測量數字信號與所述本振數字信號發送至所述信號處理單元；

所述控制單元向所述信號處理單元發送處理使能信號，以控制所述信號處理單元將所述本振數字信號分路為第一本振信號和第二本振信號，以及利用第一乘法器對所述第一本振信號與所述測量數字信號進行矩陣乘法運算，以獲取所述測量數字信號在預設頻率下的初始相位信號，以及將所述第二本振信號移相預設角度后再與所述測量數字信號通過第二乘法器進行矩陣乘法運算，以獲取所述測量數字信號在預設頻率下的初始幅度信號，以及根據所述測量數字信號在預設頻率下的初始相位信號和初始幅度信號，確定預設頻率下的所述測量數字信號的相位值和幅度值，以及利用線性擬合對不同頻率下的所述測量數字信號的相位值和頻率值進行處理，以獲取相位值和頻率值的關聯函數，基于目標相位值，確定與所述目標相位值所對應的目標距離值。

可選的，在本申請的一些實施例中，所述分光單元包括耦合器，所述分光單元將所述掃頻激光源分光為測量光信號和本振光信號的步驟，包括：

利用所述耦合器將所述掃頻激光源分光成測量光信號和本振光信號，所述測量光信號的分光比、所述本振 光信號的分光比均大于0且小于100%，所述測量光信號的分光比與所述本振 光信號的分光比之和等于100%。

可選的，在本申請的一些實施例中，所述分光單元還包括環形器，所述將經過待測器件的所述測量光信號發射至所述信號轉換單元的步驟，包括：

通過所述環形器的第一端口接收所述測量光信號；

由所述環形器的第二端口將所述測量信號光出射至待測器件上；

以及由所述環形器的第三端口接收經過待測器件的所述測量光信號并發射至所述信號轉換單元。