[发明专利]一种激光雷达

权利要求书

1.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括激光器、光分路器、望远镜系统、信号转换及分路模块和偏振控制模块；

所述光分路器将所述激光器生成的激光分成一路本振光和一路发射光；

所述望远镜系统将所述发射光发射至探测目标并接收从所述探测目标返回的回波信号光；

所述信号转换及分路模块基于所述本振光和所述回波信号光获得差频信号；

所述偏振控制模块基于所述差频信号将所述本振光旋转至与所述回波信号光相同的偏振态。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述信号转换及分路模块包括光耦合器和光电探测器；

所述光耦合器将所述本振光和所述回波信号光进行混频；

所述光电探测器将混频获得的光信号转换为电信号，并且将所述本振光和所述回波信号光的差频信号输出至所述偏振控制模块。

3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述偏振控制模块包括依次连接的微分误差处理电路、伺服反馈环路和偏振态旋转器件；

所述微分误差处理电路对所述信号转换及分路模块传输来的所述差频信号进行微分误差处理，并将微分误差处理获得的误差信号传输至所述伺服反馈环路；

所述伺服反馈环路基于所述误差信号与相对零点的偏差控制所述偏振态旋转器件对所述本振光的偏振态进行旋转。

4.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述微分误差处理电路和所述伺服反馈环路可以集成于比例-积分-微分反馈控制器。

5.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述偏振态旋转器件还分别与所述光分路器以及所述光耦合器连接；

所述偏振态旋转器件将从所述光分路器接收的所述本振光传输至所述光耦合器。

6.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括光移频器；

所述光移频器将所述光分路器传来的所述发射光进行频移后传输至所述望远镜系统。

7.根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括光放大器；

所述光放大器将所述光移频器传来的所述发射光进行信号放大后传输至所述望远镜系统。

8.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括光环形器；

所述光环形器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口接收所述光分路器传输来的所述发射光，所述第二端口将所述发射光输出至所述望远镜系统，所述第二端口还接收所述回波信号光，所述第三端口将所述回波信号光输出至所述信号转换及分路模块，其中，光信号不能从所述第一端口传输到所述第三端口且不能从所述第二端口传输至所述第一端口。

9.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括与所述信号转换及分路模块连接的信号处理模块；

所述信号处理模块对所述差频信号反演计算获得所述探测目标的速度。

10.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述信号转换及分路模块还包括电信号分路器；

所述电信号分路器将所述差频信号分为两路，并将一路差频信号传输至所述偏振控制模块，将另一路差频信号传输至所述信号处理模块。