[发明专利]激光雷达系统

说明书

本发明涉及一种激光雷达系统。一种激光雷达系统，包括：发射装置，用于发射激光信号；分束器，用于将所述激光信号分成本振激光信号和探测激光信号；扫描装置，用于将所述探测激光信号投射至探测区域，还用于接收由探测区域中目标反射的回波激光信号；放大转换模块，用于接收所述扫描装置反射的回波激光信号，并对所述回波激光信号进行放大后输出；耦合器，用于接收所述本振激光信号和放大后的所述回波激光信号，耦合后输出接收激光信号；以及接收装置，用于接收所述接收激光信号，并根据所述接收激光信号计算所述探测区域中目标的位置和/或速度信息。上述激光雷达系统相对于传统的激光雷达系统，信噪比和灵敏度更高。

技术领域

本发明涉及激光探测技术领域，特别是涉及一种激光雷达系统。

背景技术

激光雷达系统是以发射激光信号探测目标的位置、速度等特征量的系统，其灵敏度是决定其测距范围的重要性能参数之一。

传统的激光雷达系统常采用固态激光雷达。固态激光雷达中的面阵激光雷达的接收端一般采用像素级的探测器阵列，在室外测量时，尤其是在雨天、雾天、雪天等恶劣天气的情况下，容易受外界环境背景光或杂散信号光的影响，造成信噪比恶化，灵敏度下降，以致限制了系统的最远探测距离。

发明内容

基于此，有必要针对传统的激光雷达系统信噪比差、灵敏度较低的问题，提供一种激光雷达系统。

一种激光雷达系统，包括：

发射装置，用于发射激光信号；

分束器，用于将所述激光信号分成本振激光信号和探测激光信号；

扫描装置，用于将所述探测激光信号投射至探测区域，还用于接收由探测区域中目标反射的回波激光信号；

放大转换模块，用于接收所述扫描装置反射的回波激光信号，并对所述回波激光信号进行放大后输出；

耦合器，用于接收所述本振激光信号和放大后的所述回波激光信号，耦合后输出接收激光信号；以及

接收装置，用于接收所述接收激光信号，并根据所述接收激光信号计算所述探测区域中目标的位置和/或速度信息。

在其中一个实施例中，所述放大转换模块包括放大器和滤波器，所述放大器用于放大接收到的所述回波激光信号，所述滤波器用于抑制所述放大器内自发辐射产生的噪声。

在其中一个实施例中，所述放大器为光纤放大器。

在其中一个实施例中，所述放大转换模块的一端还设置有光耦合镜，所述光耦合镜用于将所述回波激光信号耦合进所述放大转换模块。

在其中一个实施例中，所述放大转换模块还用于接收所述探测激光信号，并将所述探测激光信号射向所述扫描装置。

在其中一个实施例中，所述放大转换模块还包括环形器，所述环形器使所述探测激光信号从第一端口入、从第二端口出，同时所述环形器使放大后的所述回波激光信号从第二端口入、第三端口出。

在其中一个实施例中，所述放大器为单向放大器，仅对所述回波激光信号进行放大。

在其中一个实施例中，所述本振激光信号和放大后的所述回波激光信号，分别通过两个入口进入所述耦合器发生干涉形成所述接收激光信号，并通过一个出口输出。

在其中一个实施例中，所述发射装置和所述分束器之间设置有光隔离器，所述光隔离器只允许所述发射激光信号单向通过。

在其中一个实施例中，所述接收装置包括信号滤波器和接收阵列，所述信号滤波器用于滤除所述接收激光信号中由于干涉引入的低频直流信号和高频噪声信号。