[发明专利]外差脉冲压缩式多功能激光雷达及其控制方法

权利要求书

1.外差脉冲压缩式多功能激光雷达，其特征在于，它包括稳频激光器(1)、分束镜(2)、线性调频器(3)、第一偏振片(4)、第一1/4波片(5)、发射天线(6)、接收天线(7)、第二偏振片(8)、第二1/4波片(10)、第一反射镜(11)、第二反射镜(12)、1/2波片(13)、APD、放大器、脉冲压缩模块和FFT模块；

在稳频激光器(1)发射的激光的光轴上依次设置分束镜(2)、线性调频器(3)、第一偏振片(4)、第一1/4波片(5)和发射天线(6)，经分束镜(2)透射的光依次经过线性调频器(3)、第一偏振片(4)、第一1/4波片(5)入射至发射天线(6)，经发射天线(6)发射至目标，

经分束镜(2)反射的光入射至第一反射镜(11)，经第一反射镜(11)反射后的光入射至第二反射镜(12)，经第二反射镜(12)反射的光入射至1/2波片(13)，

经接收天线(7)接收的回波激光入射至第二偏振片(8)，经第二偏振片(8)透射的光入射至第二1/4波片(10)，经第二1/4波片(10)透射的光和经1/2波片(13)透射的光同时入射至APD，经APD转换后输出的电信号发送给放大器，经放大器放大后的电信号分别发送给脉冲压缩模块和FFT变换模块。

2.根据权利要求1所述的外差脉冲压缩式多功能激光雷达，其特征在于，入射至分束镜(2)的光能量被透射和反射的比值为(9～100)∶1。

3.基于权利要求1所述的外差脉冲压缩式多功能激光雷达的控制方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤一：所述外差脉冲压缩式多功能激光雷达的FFT变换模块不工作，当脉冲压缩模块输出含有目标的距离信息的电信号时，转入步骤二；

步骤二：所述外差脉冲压缩式多功能激光雷达的线性调频器(3)和脉冲压缩模块停止工作，FFT变换模块开始工作，当FFT变换模块输出目标的速度信息以及微多普勒信息时，转入步骤三；

步骤三：所述外差脉冲压缩式多功能激光雷达的发射天线(6)和接收天线(7)停止工作，并将稳频激光器(1)发射的激光送入本地绕行的光纤，所述光纤输出的信号与第二反射镜(12)反射的本地激光利用APD混频，当FFT变换模块输出本地平台的振动情况的信号时，转入步骤一。

4.根据权利要求3所述的外差脉冲压缩式多功能激光雷达的控制方法，其特征在于，

步骤一中所述脉冲压缩模块输出含有目标的距离信息的电信号的实现过程为：稳频激光器(1)发射的激光入射至分束镜(2)，线性调频器(3)对经分束镜(2)透射的光进行线性调制，线性调频器(3)调制后的光依次经过第一偏振片(4)、第一1/4波片(5)入射至发射天线(6)，接收天线(7)接收的回波信号依次经第二偏振片(8)入射至第二1/4波片(10)，经第二1/4波片(10)透射的光与第二反射镜(12)反射的本地激光利用APD混频，混频后的电信号依次经放大器和脉冲压缩模块，脉冲压缩模块输出含有目标的距离信息的电信号。

5.根据权利要求3所述的外差脉冲压缩式多功能激光雷达的控制方法，其特征在于，

步骤二中所述FFT变换模块输出目标的速度信息以及微多普勒信息的实现过程为：

稳频激光器(1)发射的激光入射至分束镜(2)，分束镜(2)透射的光依次经过第一偏振片(4)、第一1/4波片(5)入射至发射天线(6)，接收天线(7)接收的回波信号依次经第二偏振片(8)入射至第二1/4波片(10)，经第二1/4波片(10)透射的光与第二反射镜(12)反射的本地激光利用APD混频，依次经放大器和FFT变换模块，FFT变换模块输出目标的速度信息以及微多普勒信息。

6.根据权利要求3所述的外差脉冲压缩式多功能激光雷达的控制方法，其特征在于，

步骤三中所述FFT变换模块输出本地平台的振动情况的信号的实现过程为：

稳频激光器(1)发射的激光送入本地绕行的光纤，所述本地绕行的光纤输出的信号与第二反射镜(12)反射的本地激光利用APD混频，依次经放大器和FFT变换模块，FFT变换模块输出本地平台的振动情况的信号。