[发明专利]用于激光雷达的低漂移参考

权利要求书

1.一种激光测距装置，包括：

扫频探测光束源，被配置为将扫频探测光束指向目标；

参考长度，限定具有基于超低热膨胀系数ULE的支撑结构的光路长度的循环光路，其中，所述参考长度被配置为接收扫频参考光束并引导所述扫频参考光束以沿所述循环光路传播，从而产生一个输出扫频参考光束，该输出扫频参考光束包括对应于不同数目的通道的光部分；

至少一个光电探测器，被配置为接收来自所述目标的所述扫频探测光束的至少一部分并接收来自所述循环光路的所述输出扫频参考光束；

信号处理器，被耦合至所述至少一个光电探测器并被配置为基于自所述目标所接收的所述扫频探测光束的一部分和自所述参考长度所接收的所述输出扫频参考光束的一部分建立对目标距离的估计。

2.根据权利要求1所述的激光测距装置，其中，所述至少一个光电探测器包括被配置为分别自所述目标接收所述扫频探测光束的一部分和自所述循环光路接收所述输出扫频参考光束的测量检测器和参考检测器，其中，将所述信号处理器耦合至所述测量检测器和所述参考检测器。

3.根据权利要求1所述的激光测距装置，其中，所述信号处理器被配置为基于与至少两个通道相关联的所接收的输出扫频参考光束建立对所述目标距离的估计。

4.根据权利要求3所述的激光测距装置，其中，所述参考长度包括被固定至所述支撑结构以限定所述循环光路的第一反射镜和第二反射镜。

5.根据权利要求4所述的激光测距装置，其中，布置所述第一反射镜和所述第二反射镜以定义法布里-珀罗谐振器，并且将所述光路长度与所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的间隔相关联。

6.根据权利要求5所述的激光测距装置，其中，所述支撑结构是ULE杆，并且使所述第一反射镜和所述第二反射镜位于所述ULE杆的对端处。

7.根据权利要求6所述的激光测距装置，其中，所述ULE材料是锂铝硅氧化物陶瓷或熔凝石英中的一个或多个。

8.根据权利要求7所述的激光测距装置，其中，所述ULE材料是锂铝硅氧化物陶瓷。

9.根据权利要求2所述的激光测距装置，还包括被配置为从普通的光束产生所述扫频探测光束和所述扫频参考光束的光纤耦合器，以及其中，所述参考长度包括被配置为接收来自所述光纤耦合器的所述扫频参考光束并将来自所述循环光路的所述输出扫频参考光束导向所述参考检测器的输入光纤和输出光纤。

10.根据权利要求1所述的激光测距装置，其中，所述信号处理器被配置为基于自所述目标所接收的扫频探测光束的一部分与扫频本振光束之间的频率差和与两倍或更多倍的所述参考长度的光路长度相关联的所述输出扫频参考光束的接收部分相关联的至少一个频率差建立对所述目标距离的估计。

11.根据权利要求1所述的激光测距装置，还包括被配置为容纳所述参考长度的密封容器，以及被耦合至所述密封容器以选择与所述参考长度相关联的温度的温度控制器。

12.根据权利要求11所述的激光测距装置，其中，将所述循环光路限定在光纤中。

13.根据权利要求11所述激光测距装置，其中，所述参考长度包括被布置以定义环形谐振器的多个反射面，并且将所述光路长度与所述多个反射面的间隔相关联。

14.根据权利要求11所述的激光测距装置，其中，所述参考长度包括至少一个反射面，使其位于将所述扫频参考光束沿所述光路长度的传播与所述至少一个反射面上的不同位置处的两个反射相关联的位置。