[发明专利]一种用于激光雷达发射光路的防护装置

说明书

本发明公开了一种大气探测激光雷达发射光路的防护装置，包括第一防尘罩、第二防尘罩、连接管、隔膜泵、控制单元、气路组成；防尘罩有效的隔离了激光器发射光对人眼的危害并阻断了空气流动中尘埃和水汽对镜片的影响，控制单元可自动控制隔膜泵的工作状态，从而控制防尘罩内气体清洗的时间和周期，能够实现无人操作的全自动化运行。本发明有效提高了发射光路镜片的使用寿命，基本隔绝了激光对操作人员的人眼伤害。

技术领域

本发明涉及激光雷达领域，具体是一种用于激光雷达发射光路的防护装置。

背景技术

激光雷达，是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达。在大气探测领域，激光雷达发射激光光束，通过对空探测接收回波信号来实时反演大气成分参数廓线。

不同的大气成分，对于激光波长的响应不同，有些大气成分如03，在紫外波段有明显的响应。根据爱因斯坦光子理论E=hc/λ，光子能量和波长成反比，光子的波长越短，能量越大，紫外波长短，光子能量高。

激光雷达的工作环境一般都是普通站房甚至户外，空气中存在大量的尘埃粒子和水汽，这些尘埃粒子和水汽吸附在镜片表面，当激光光束照射到镜片表面时，尘埃粒子和水汽会吸收光子能量，波段越短，能量越高，当尘埃粒子和水汽吸收高能量到达一定能量值时，可能会超过镜片镀膜层的损伤阈值，从而导致膜层的损坏，从而影响光能量的传输。因此，运用紫外波段激光光源的激光雷达其光路的保护尤为重要。

发明内容 本发明的目的是提供一种用于激光雷达发射光路的防护装置，以解决现有技术激光雷达容易受到尘埃粒子影响的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种用于激光雷达发射光路的防护装置，其特征在于：包括第一防尘罩、连接管、第二防尘罩、清洗气路系统，所述第一防尘罩的一端设有光入射口，第一防尘罩的光入射口对准并紧靠激光器的光出射端，激光器出射的激光经光入射口进入第一防尘罩，第一防尘罩内位于激光的光路上依次设有分束镜片、第一反射镜片，激光经分束镜片分为波长不同的A、B两束光，其中A束光被分束镜片反射，B束光透射过分束镜片后入射至第一反射镜片，再被第一反射镜片反射，第一防尘罩侧面位于分束镜片的反射光路上、第一反射镜片的反射光路上分别设有光出射口，A束光由分束镜片反射后从对应的光出射口出射，B束光由第一反射镜片反射后从对应的光出射口出射；

所述第二防尘罩侧面设有光入射口，所述连接管一端对接至第一防尘罩侧面第一反射镜片对应的光出射口，连接管另一端对接至第二防尘罩侧面的光入射口，由连接管连通第一防尘罩和第二防尘罩，第二防尘罩内对应光入射口位置设有第三反射镜片，第二防尘罩内对应第三反射镜片的反射光路上设有第四反射镜片，第二防尘罩侧面位于第四反射镜片反射光路上设有光出射口；第一防尘罩出射的B束光经过连接管、第二防尘罩的光入射口进入第二防尘罩并入射至第三反射镜片，再经过第三反射镜片反射至第四反射镜片，最终由第四反射镜片反射后从第二防尘罩的光出射口出射；

所述第二防尘罩外设有第五反射镜片，第一防尘罩外设有第六反射镜片，其中第五反射镜片位于从第二防尘罩光出射口出射的B束光的出射光路上，第六反射镜片位于从第一防尘罩光出射口出射的A束光的出射光路上，且第五反射镜片、第六反射镜片彼此相对设置，第五、第六反射镜片之间设有三角反射镜，第五反射镜片与三角反射镜一侧反射面相对，第六反射镜片与三角反射镜另一侧反射面相对，第二防尘罩出射的B束光经第五反射镜片反射至三角反射镜对应一侧反射面，再由三角反射镜对应一侧反射面反射至空中，第一防尘罩出射的A束光经第六反射镜片反射至三角反射镜对应另一侧反射面，再由三角反射镜对应另一侧反射面反射至空中；

所述第一防尘罩侧面还设有进气口，第二防尘罩侧面还设有出气口，清洗气路系统与第一防尘罩的进气口连通，由清洗气路系统向第一防尘罩输送清洗气，清洗气依次经第一防尘罩、连接管进入第二防尘罩，最终从第二防尘罩的出气口排出。