[实用新型]一种激光雷达背景光噪声的优化装置

说明书

本实用新型公开了一种激光雷达背景光噪声的优化装置，包括光隔离装置，采用不透光材料制成；其中，发射光学系统中的各光学元件安装在光隔离装置内部，接收光学系统的各光学元件安装在光隔离装置外部，以便通过所述光隔离装置将发射光路和接收光路隔离开；所述光隔离装置内部增镀有消光漆，使得当发射光学系统产生的散射光入射至消光漆表面时，散射光被消光漆吸收。通过在激光雷达系统中增设光隔离装置，可将发射光路和接收光路隔离开，避免发射光束的散射光被接收光学元件探测到，有效减少激光雷达的背景光噪声，进而减少误判；而增镀消光漆使得当散射光入射到消光漆表面时被吸收，可有效避免散射光多次反射之后逸出光隔离装置。

技术领域

本实用新型属于激光雷达技术领域，更具体地，涉及一种激光雷达背景光噪声的优化装置。

背景技术

激光雷达属于主动探测的设备，通过向目标发射探测激光信号，并接收目标返回的微弱激光信号，来进行目标探测。为了提高探测距离和精度，激光雷达的接收光学元件大都采用高灵敏接收光学元件，可对微弱光信号进行稳定的探测；但该设计也引入了新的问题，就是发射元件内部的微弱光散射，也会被接收光学元件探测到，并形成系统误判。激光雷达产品经过多年的发展，功能越来越完善，但结构也变得更为复杂。每增加一个光学元件，就增加多个光学表面，而光学表面即使采用镀膜的技术可以减小散射，也会存在微弱的光散射强度。这些微弱的散射光被接收光学元件探测到之后，就容易被激光雷达误判为近处存在目标，影响正常目标的探测。

激光雷达的光路系统主要分为两种，分别是发射接收不共光轴和发射接收共光轴。当发射光路和接收光路不共光轴时，发射光路和接收光路彼此分开，发射光路中的光学元件散射光不会被接收光路接收到，不存在激光雷达自身产生的光噪声。当发射光路和接收光路共光轴时，发射光路的光轴和接收光路的光轴重合，发射光路系统位于接收光路中间位置；而且，发射光束经过的光学元件，由于加工缺陷、材料本身散射等原因，会产生散射干扰光；发射和接收共轴时，此部分散射干扰光易被探测器接收，产生背景光噪声，进而影响激光雷达的近处目标探测，即存在近处探测盲区。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种激光雷达背景光噪声的优化装置，其目的在于将发射光学系统和接收光学系统进行隔离，避免发射光束的散射光被接收光学元件探测到，减少激光雷达的背景光噪声，由此解决由背景光噪声导致的激光雷达误判问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种激光雷达背景光噪声的优化装置，包括光隔离装置，采用不透光材料制成；其中，发射光学系统中的各光学元件安装设置在所述光隔离装置内部，接收光学系统的各光学元件安装设置在所述光隔离装置外部，以便通过所述光隔离装置将发射光路和接收光路隔离开。

优选地，所述光隔离装置内部增镀有消光漆，使得当所述发射光学系统产生的散射光入射至所述消光漆表面时，散射光被所述消光漆吸收。

优选地，所述发射光学系统包括沿发射光路顺次设置的第一发射光源2、第一发射透镜3、反射镜4、45度反射棱镜7和补偿透镜5。

优选地，所述接收光学系统包括沿接收光路顺次设置的滤光片8、第一接收透镜9和第一接收探测器10。

优选地，所述发射光学系统和所述接收光学系统之间还设置有第一扫描镜6，所述第一扫描镜6具体安装在所述补偿透镜5之后；

其中，所述第一发射光源2发出的探测光信号依次经过所述第一发射透镜3、所述反射镜4、所述45度反射棱镜7、所述补偿透镜5和所述第一扫描镜6后，到达探测目标；所述探测目标返回的反射光信号依次经过所述第一扫描镜6、所述滤光片8和所述第一接收透镜9后，被所述第一接收探测器10接收。

优选地，所述光隔离装置采用第一光隔离装置1，所述第一扫描镜6的中央镜面部分被所述第一光隔离装置1覆盖，外围镜面部分未被覆盖，使得所述第一扫描镜6与所述第一光隔离装置1之间预留一定的光路传输空间。