[发明专利]一种线性扫频相干激光雷达系统

说明书

本发明提供了一种线性扫频相干激光雷达系统，涉及激光雷达技术领域，包括连续线性扫频激光源，连续线性扫频激光源通过光信号转换设备与多个雷达相连，在连续线性扫频激光源与光信号转换设备或者多个雷达之间连接有中央控制器；连续线性扫频激光源发射窄线宽扫频光信号，光信号转换设备将窄线宽扫频光信号进行放大后，分配至多个雷达；中央控制器对连续线性扫频激光源与雷达或者光信号转换设备之间的扫描信号进行同步控制，并对雷达反馈的检测信号进行分析。本发明在实现单个载体360°无死角覆盖的基础上，主要利用连续线性扫频激光源、光信号转换设备和雷达，以较低成本放大或者复制窄线宽扫频光信号，从而可以大大降低总系统成本。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，尤其是涉及一种线性扫频相干激光雷达系统。

背景技术

现有主流激光雷达产品为基于脉冲方式的激光雷达，主要的缺点是抗干扰能力差，例如太阳光直射或散射到接收器，又或者其他激光雷达发射的光脉冲直接或间接进入了接收器，造成产生错误信息，并且使用905nm脉冲半导体激光，对人眼有潜在的伤害。

另外，最新的线性扫频相干激光雷达技术虽然相比脉冲方式激光雷达有很多优点，例如抗干扰能力强、能测量物体速度等；但实现起来的关键是要求激光源有足够窄的线宽和相干长度，以及能够高速线性的调频。这样的激光源实现起来很困难，且成本很高。在实际应用中，单个激光雷达覆盖角度有限，为了实现单个载体(车，飞机，机器人等)360°无死角覆盖，往往需要多个线性扫频相干激光雷达，总成本显著增加。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种线性扫频相干激光雷达系统，以缓解现有技术中存在的单个激光雷达覆盖角度有限，为了实现单个载体(车，飞机，机器人等)360°无死角覆盖，往往需要多个线性扫频相干激光雷达，总成本显著增加的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种线性扫频相干激光雷达系统，包括连续线性扫频激光源，所述连续线性扫频激光源通过光信号转换设备与多个雷达相连，在所述连续线性扫频激光源与所述光信号转换设备或者所述多个雷达之间连接有中央控制器；

所述连续线性扫频激光源发射窄线宽扫频光信号，所述光信号转换设备将所述窄线宽扫频光信号进行放大后，分配至多个所述雷达；

所述中央控制器对所述连续线性扫频激光源、所述雷达、所述光信号转换设备之间的扫描信号进行同步控制，并对所述雷达反馈的检测信号进行分析。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述光信号转换设备包括大功率激光器；

所述连续线性扫频激光源通过所述大功率激光器与多个所述雷达相连；

所述连续线性扫频激光源发射所述窄线宽扫频光信号，所述大功率激光器通过注入式锁频将对所述窄线宽扫频光信号进行复制放大后，分配至多个所述雷达。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述大功率激光器与所述连续线性扫频激光源、多个所述雷达之间采用光纤、波导或自由空间耦合方式对所述窄线宽扫频光信号进行递送分配。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述大功率激光器包括Fabry Perot半导体激光器、DFB半导体激光器、固体激光器或者光纤激光器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述中央控制器通过向所述连续线性扫频激光源、所述雷达、所述大功率激光器同时发送控制信号，对所述连续线性扫频激光源、所述雷达、所述大功率激光器之间的扫描信号进行同步控制，并同步扫描各个所述雷达的物理参数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述光信号转换设备包括多个大功率激光器；