[发明专利]一种激光雷达测距的方法与装置

说明书

本发明公开了一种激光雷达测距的方法与装置，属于激光雷达测距领域，包括以下步骤：S1:脉冲光源利用发射光纤在第一准直镜的焦点处发射探测光；S2：在第一准直镜焦点的后面,利用第二准直镜准直通过第一准直镜焦点未能以导行波方式耦合进发射光纤的待测空间物体的散射光；S3:将第二准直镜准直后的待测空间物体的反射光利用光纤准直器耦合进接收光纤；S4:利用光电探测器对接收光纤的光信号进行光电转换；S5:利用飞行时间法进行距离测量。本发明结构简单，抗外界干扰能力强，距离探测的更远。

技术领域

本发明涉及激光雷达测距领域，具体为一种激光雷达测距的方法。

本发明涉及激光雷达测距领域，具体为一种激光雷达测距的装置。

背景技术

作为一种能够获取物体位置、形状的信息的传感器，激光雷达适用于地形地图测绘。常用于室内建模、道路及设施数据采集、矿山采空区测量，或搭载于飞行器上进行大范围的电力巡线、林业普查、水利勘测等等，应用广泛。目前，激光雷达测量技术应用呈现多样化态势，除了传统测绘，在无人驾驶、智能机器人等新兴行业展现了广阔的市场前景。

市场上的激光雷达公司多数使用的是 飞行时间技术（TOF）技术，即通过光发射和接收的时间差来计算飞行时间，由此确定探测距离。但这种雷达测距方式其存在的一些问题，主要体现在：首先，发射光学天线和接收光学天线到光探测器间的光路需要复杂的调整，实现不容易。其次，抗干扰能力差：一方面抗环境中背景光的干扰能力差，另一方面体不同激光雷达间的相互干扰也无法有效去除。这就大大限制了此技术的应用。因此，市场上迫切需要一种实现容易、能有效解决抗干扰问题且的激光雷达技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光雷达测距的方法与装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种激光雷达测距的方法，包括以下步骤：

S1:脉冲光源利用发射光纤在第一准直镜的焦点处发射探测光；

S2：在第一准直镜焦点的后面,利用第二准直镜准直通过第一准直镜焦点未能以导行波方式耦合进发射光纤的待测空间物体的散射光；

S3:将第二准直镜准直后的待测空间物体的散射光利用光纤耦合器或光纤耦合镜耦合进接收光纤；

S4:利用光电探测器对接收光纤的光信号进行光电转换；

S5:利用飞行时间法进行距离测量。

优选的，该方法还包括：在脉冲光源与发射光纤间的光路间利用第一光环行器将光源发出的脉冲光接入光纤延迟干涉仪输入端，利用第二光环行器将光纤延迟干涉仪一个输出端输出光信接入发射光纤。

优选的，该方法还包括：

接收光纤连接第二光环行器的一个端口，使得接收光纤中的光信号能导入延迟干涉仪；

光电探测器为平衡探测器，分别通过第一光环行器的一个端口和光纤延迟干涉仪的一个输入臂与光纤延迟干涉仪的输入端相连。

优选的，该方法还包括：

延迟干涉仪光路中光脉冲的宽度，不大于延迟干涉仪的臂长差。

优选的，该方法还包括：

光源的波长为850纳米，探测器采用硅基CMOS探测器。

一种激光雷达测距的装置，该装置包括：脉冲光源、光纤、第一准直镜、第二准直镜、光纤准直器、光电探测器、距离测量处理单元；

脉冲光源，用于产生探测光脉冲；

光纤，作为连接光路用于实现光脉冲的发送和接收；