[实用新型]一种基于双频激光的目标探测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光探测技术领域，具体涉及一种基于双频激光的目标探测装置。

背景技术

雷达发射的电磁波同目标相互作用后被调制，因此，回波信号包含目标特征信息。通过信号处理技术，即可得到目标的距离、速度等信息。

双频激光是一种把激光雷达和无线电雷达结合起来，用双频激光作为探测媒介，无线电雷达技术进行信号处理的光载微波激光雷达技术。现有的双频激光大部分是由单一激光器产生两束偏振方向垂直的激光，最后合成拍频信号。目前也有利用声光调制器进行移频产生两束偏振方向相同的激光再合成拍频信号的实现方式。但是上述方案均大多用于测速。没有将测距和测速进行有机的整合。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于双频激光的目标探测装置，能够将测距和测速进行有机的整合，利用双频激光进行目标速度和距离的双重探测，工作效率高。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种基于双频激光的目标探测装置，包括：激光器、第一分束器、声光调制器、第一耦合器、光学收发系统、望远系统、第二分束器、第二耦合器、第一光电探测器、第一带通滤波器、第二光电探测器、第二带通滤波器、测速模块、测距模块和控制模块；

激光器产生频率为ω_i的出射激光输出至第一分束器；

第一分束器的两路分束输出端中，一路经由声光调制器连接第一耦合器的第一输入端，另一路直接接入第一耦合器的第二输入端；声光调制器用于对进入的激光进行移频，得到移频后频率为ω_i+ω_si的激光；控制模块连接声光调制器，用于控制声光调制器的移频频率ω_si；

第一耦合器将进入的两路激光合束成双频激光，再分束为A、B两路；其中，B路进入第二分束器分束为a、b两路；其中a路作为双频本振激光输入到第二耦合器的第一输入端，b路作为双频参考激光进入第二光电探测器，A路作为探测光经光学收发系统和望远系统直接作用于目标进行探测；

光学收发系统将探测光经目标反射并由望远系统再次接收之后形成的回波激光传递至第二耦合器的第二输入端；第二耦合器对输入的双频本振激光和回波激光进行混频后传输至第一光电探测器；

第一光电探测器将探测到的双频本振激光与回波激光的相干信号经由第一带通滤波器传输至测速模块和测距模块；第二光电探测器将探测到的双频参考激光经由第二带通滤波器传输至测距模块；

测速模块利用所述相干信号解算目标速度信息；

测距模块利用所述相干信号和双频参考激光解算出相位信息后，利用不同移频频率ω_si对应的相位信息解算目标距离信息。

优选地，所述测速模块和所述测距模块在DSP中实现。

有益效果：

本实用新型将测距和测速进行有机的整合，利用双频激光进行目标速度和距离的双重探测，探测时采用相干探测技术，利用差频解算出目标的运动速度，具有抗干扰能力强、探测准确度高及等优点。多组双频激光可以获得若干个差频测尺，继而得到目标距离，解算速度快。而且，测距和测速可以采用同一套设备实现。

本实用新型双频激光的产生是通过声光调制器的移频，而不是常规使用的两束正交的激光信号，使得双频激光产生过程更加容易和便于控制频移量。

本实用新型对测速和测距进行的有机整合，使得整个装置所用器件少，结构紧凑，装置体积小。

附图说明

图1为本实用新型基于双频激光的目标探测装置的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

本实用新型提供了一种基于双频激光的目标探测装置，如图1所示，其包括激光器1、第一分束器2、声光调制器3、第一耦合器4、光学收发系统5、望远系统6、第二分束器7、第二耦合器8、第一光电探测器9、第一带通滤波器10、第二光电探测器11、第二带通滤波器12、测速模块13、测距模块14和控制模块15。测速模块13和测距模块14可以采用DSP来实现，而且可以利用一块DSP来实现。

上述组成部件的连接关系是：