[实用新型]激光雷达装置与激光雷达检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光雷达领域，具体而言，涉及一种激光雷达装置与激光雷达检测系统。

背景技术

激光雷达是以发射激光束被探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后,就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对远距离目标进行探测、跟踪和识别。

现有技术中的激光雷达，由于采用高能量激光器、大口径天文望远镜及其相关回波信号采集设备等，并且内部结构复杂，导致体积大、重量较大、不方便移动的问题，从而造成激光雷达只能定点固定观测，无法开展多点、大范围监测大气污染。此外，由于成本高、仪器操作复杂等问题，无法满足激光雷达在大气污染监测领域的实际应用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光雷达装置与激光雷达检测系统，其旨在改善上述的问题。

本实用新型提供一种技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种激光雷达装置，所述激光雷达装置包括微脉冲激光器、光偏振处理装置、望远镜、窄带滤光片以及光电探测器，

所述微脉冲激光器用于产生并发出脉冲激光入射进光偏振处理装置，所述光偏振处理装置用于改变脉冲激光的偏振态并将脉冲激光由线偏振状态变为圆偏振状态，输入所述望远镜；

所述望远镜用于将脉冲激光发出并扩大脉冲激光的直径并减小脉冲激光的发散角，以及用于接收被探测目标散射回的回波信号输入所述光偏振处理装置；

所述光偏振处理装置还用于将回波信号由圆偏振态转变为线偏振状态并输入所述窄带滤光片，所述窄带滤光片用于提取回波信号所在波段或拟探测参量的波长以及消除背景信号并输入光电探测器，所述光电探测器用于将回波信号从光信号转换为电信号并发出。

进一步地，所述钇铝石榴石激光器或红宝石激光器或钕玻璃激光器或氮分子激光器或准分子激光器。

进一步地，所述望远镜为反射式望远镜。

进一步地，所述光偏振处理装置包括第一双折射单晶薄片、偏振分光晶体、第二双折射单晶薄片，

所述第一双折射单晶薄片用于接收所述微脉冲激光器入射的脉冲激光并改变发射激光的偏振态，以使光脉冲的偏振方向与所述偏振分光晶体的偏振方向一致，

所述偏振分光晶体用于对脉冲激光进行偏振分离并入射至第二双折射单晶薄片；

所述第二双折射单晶薄片用于将脉冲激光由线偏振状态转变为圆偏振状态，并入射至所述望远镜。

进一步地，所述第一双折射单晶薄片为半波片，所述第二双折射单晶薄片为四分之一波片。

进一步地，所述激光雷达装置还包括光隔离器，所述光隔离器用于隔离回波信号反射回所述微脉冲激光器。

进一步地，所述激光雷达装置还包括光阑，所述光阑用于接收所述窄带滤光片入射回波信号，以确定激光雷达装置的接收视场角，并将回波信号入射至所述光电探测器。

进一步地，所述光电探测器为光电倍增管或半导体光电二极管或雪崩光电二极管。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种激光雷达检测系统，包括智能终端、雷达信号采集卡以及上述的激光雷达装置，所述激光雷达装置、所述雷达信号采集卡以及所述智能终端之间建立通信连接，所述雷达信号采集卡用于接收所述光电探测器发送的电信号并电信号发送至所述智能终端，所述智能终端用于将所述电信号进行数据处理并显示。

进一步地，所述激光雷达检测系统还包括支撑架、控制电路板与两个驱动电机，所述激光雷达装置、所述两个驱动电机均安装于所述支撑架，所述控制电路板布置有控制器、无线通信模块，所述控制器分别与所述无线通信模块、两个所述驱动电机电连接，所述控制器用于通过所述无线通信模块接收所述智能终端发送角度转动指令，并依据所述角度转动指令控制所述驱动电机驱动所述激光雷达装置转动。

本实用新型提供的一种激光雷达装置与激光雷达检测系统的有益效果是：通过将激光发生器设置为微脉冲激光发生器，微脉冲激光发生器具备体积小，成本低的特点，再者通过对激光雷达装置的微脉冲激光器、光偏振处理装置、望远镜、窄带滤光片以及光电探测器的结构布局，简化了激光雷达装置的内部结构，从而进一步较小了激光雷达装置的体积，并节省了成本，轻巧便捷，易于携带。

附图说明