[实用新型]一种基于光纤模场适配器的激光雷达

权利要求书

1.一种基于光纤模场适配器的激光雷达，其特征在于，包括：光源模块、光学收发模块、光纤模场适配器、光学接收机、信号采集模块和信号处理模块；其中：

所述光源模块包括激光器单元和激光放大器，所述激光器单元用于输出激光脉冲；所述激光放大器用于放大所述激光器单元输出的激光脉冲；

所述光学收发模块用于接收激光放大器输出的激光光束，并将接收的激光光束入射至探测目标，并接收所述探测目标后向散射的回波信号；

所述光纤模场适配器用于实现回波信号从大模场光纤端到小模场光纤端的转换，所述光纤模场适配器包括大模场光纤端和小模场光纤端，所述大模场光纤端的模场面积大于所述小模场光纤端的模场面积；所述的大模场光纤端与光学收发模块的输出端连接，所述小模场光纤端与光学接收机连接；

所述光学接收机用于接收和处理所述回波信号，以提取所述回波信号携带的光学信息；

所述信号采集模块用于采集光学接收机输出的光信号；

所述信号处理模块用于处理信号采集模块采集的电信号，并根据预设的算法获得目标参数信息。

2.根据权利要求1所述的基于光纤模场适配器的激光雷达，其特征在于，所述激光器单元包括连续光激光器和激光脉冲发生器；所述连续光激光器的输出端与激光脉冲发生器的输入端连接，激光脉冲发生器的输出端与激光放大器的输入端连接，激光放大器的输出端与光学收发模块的输入端连接，光学收发模块的输出端与光纤模场适配器的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的基于光纤模场适配器的激光雷达，其特征在于，所述激光器单元包括脉冲激光器；所述脉冲激光器的输出端与激光放大器的输入端连接，激光放大器的输出端与光学收发模块的输入端连接，光学收发模块的输出端与光纤模场适配器的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的基于光纤模场适配器的激光雷达，其特征在于，所述光学收发模块包括激光发射模块和信号接收模块，所述激光发射模块用于将接收的激光光束入射至探测目标，所述信号接收模块用于接收所述探测目标后向散射的回波信号；所述信号接收模块的输出端与光纤模场适配器的大模场光纤端连接；所述光纤模场适配器的大模场光纤端为输入端，小模场光纤端为输出端。

5.根据权利要求1所述的基于光纤模场适配器的激光雷达，其特征在于，所述光学收发模块包括环形器和收发望远镜，所述环形器的输入端与脉冲发生器的输出端连接，所述环形器的收发端与收发望远镜连接，所述环形器的输出端与光纤模场适配器的大模场光纤端连接；所述光纤模场适配器的大模场光纤端为输入端，小模场光纤端为输出端。

6.根据权利要求1所述的基于光纤模场适配器的激光雷达，其特征在于，所述光纤模场适配器的大模场光纤端为多模光纤，光纤模场适配器的小模场光纤端为单模光纤。

7.根据权利要求1所述的基于光纤模场适配器的激光雷达，其特征在于，所述光纤模场适配器为保偏型模场适配器或非保偏型模场适配器。

8.根据权利要求1所述的基于光纤模场适配器的激光雷达，其特征在于，所述光纤模场适配器的大模场光纤端的光纤芯径为62.5um，数值孔径NA为0.275；所述光纤模场适配器的小模场光纤端的模场直径为10.1um，数值孔径NA为0.125。

9.根据权利要求1所述的基于光纤模场适配器的激光雷达，其特征在于，所述光纤模场适配器的大模场光纤端的光纤芯径为30um，数值孔径NA为0.07；所述光纤模场适配器的小模场光纤端的模场直径为10.1um，数值孔径NA为0.125。

10.根据权利要求1所述的基于光纤模场适配器的激光雷达，其特征在于，所述光纤模场适配器的大模场光纤端的模场直径为10.1um，数值孔径NA为0.125，所述光纤模场适配器的小模场光纤端的光纤芯径为5.3um，数值孔径NA为0.14。