[发明专利]一种激光多通道探测系统

说明书

本发明涉及一种激光多通道探测系统，采用多通道探测装置并且不同接收通道具有不同的探测接收视场和探测灵敏度，解决了传统收发分置光学系统探测动态范围的问题；通过距离门和探测灵敏度的选择可以提升探测动态范围、降低系统内近处较强回波信号干扰目标回波信号的影响；从而提出一种能避免近距离探测收发同置光路中光学原件及光学窗口污染反射杂光的干扰问题，又能满足大动态范围探测距离需求，还能够适用于偏振光、非偏振光、部分偏振光激光光源的激光雷达探测系统。

技术领域

本发明涉及激光雷达及激光测距领域的技术领域，特别涉及一种激光多通道探测系统。

背景技术

激光雷达，是以发射激光束探测目标的距离、位置、速度等特征量的雷达系统，其通过向目标发射激光束，然后接收目标反射的信号(目标回波)，对回波信号进行分析处理后得到目标的有关信息。

现有技术中，激光雷达系统在进行回波信号探测时，发射/接收光路有收发同置和收发分置两种方式：在收发同置的方式中，发射光路光轴与接收光路光轴重合(同轴，为一条直线)，这种探测方式的优点是接收探测视场可以覆盖发射出瞳(近距离)至无穷远距离，探测距离动态范围大，但收发同置的方式对近距离目标的回波很强，以及系统存在发射透镜、光学窗口等干扰问题，导致近距离目标回波信号失真和杂波干扰的问题严重。而传统收发分置的方式，发射光路光轴和接收光路光轴平行但不重合(平行线)，这种探测方式优点是受系统存在发射透镜、光学窗口等回波干扰影响小，并且由于收发分置方式，接收探测视场和发射光学视场在近距离并不交叠，导致激光雷达系统无法实现近距离目标的回波信号探测。

此外，现有技术提出将收发同置与收发分置结合的技术方案，例如CN201610288303.7(文献1)中指示：在近距离由收发同置光路进行探测，远距离由旁轴收发分置光路进行探测，两种探测口径在接受视场上有一定的交叠，从而保证系统探测的动态范围。然而，该方案不足之处在于：一方面，近距离探测采用收发同置光路，收发视场在系统内部就产生交叠，并不能避免收发同置光路中光学原件及光学窗口污染反射杂光的干扰。另一方面，系统采用偏振片、波片等装置构建收发同置光路，因此需要要求发射激光必须为偏振光，对于非偏振激光光源该系统并不适用。

因此，亟需一种既能避免近距离探测收发同置光路中光学原件及光学窗口污染反射杂光的干扰问题，又能满足大动态范围探测距离需求，还能够适用于偏振光、非偏振光、部分偏振光激光光源的激光雷达探测系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有较大的探测距离动态范围、避免近距离系统内杂波干扰影响、并且适用于偏振光、非偏振光、部分偏振光激光光源的激光多通道探测系统。

本发明的技术方案是：一种激光探测系统，具有发射光学系统，以发射出射激光光束；以及具有多通道激光回波接收装置，以接收出射激光回波；其特征在于：所述多通道为双通道或三以上通道，所述多通道激光回波接收装置中的第一通道设置有第一探测距离接收装置以实现近距离回波接收，第二通道设置有第二探测距离接收装置以实现远距离回波接收，所述第一、第二通道以及所述出射激光光束的光轴之间两两均不相重合。

进一步的，所述第一探测距离接收装置具有相对设置的小光路有效接收口径与大探测视场，所述第二探测距离接收装置具有相对设置的大光路有效接收口径与小探测视场。

进一步的，所述第二探测距离接收装置的所述探测视场小于所述第一探测距离接收装置的所述探测视场，所述第二探测距离接收装置的所述光路有效接收口径大于所述第一探测距离接收装置的所述光路有效接收口径。

进一步的，所述第一探测距离接收装置的探测灵敏度阈值高于所述近距离回波中干扰回波信号的峰值。

进一步的，所述第二探测距离接收装置的探测灵敏度阈值低于所述第一探测距离接收装置的探测灵敏度阈值。