[发明专利]收发一体式激光测距头及扫描雷达

权利要求书

1.一种收发一体式激光测距头，其特征是：包括光隔离器、光学镜头、N个光发射窗口以及与光发射窗口一一对应的光接收窗口，其中，N≥1；

所述光隔离器和所述光学镜头位于所述光发射窗口发出的光的传播光路上；所述光隔离器和所述光学镜头设置顺序可以互换；

每个光接收窗口至多含两个子窗口，每个子窗口至少包含一个光接收区；

与某个所述光发射窗口对应的所述光接收窗口的子窗口的光接收区位于所述光发射窗口附近与所述光隔离器对该所述发射窗口产生的相应返回光对应的位置上。

2.根据权利要求1所述的收发一体式激光测距头，其特征是：所述光隔离器包括偏振分束镜和偏振旋转器；所述偏振分束镜使经过它的两正交偏振光产生空间位置分离，或者空间角分离；所述偏振旋转器使通过它的线偏振光返回后偏振方向旋转90度。

3.根据权利要求2所述的收发一体式激光测距头，其特征是：所述偏振分束镜为晶体平行平板分束器，用于使两个正交的线偏振光产生空间位置分离；

或者所述偏振分束镜为楔形晶体片，用于使两个正交线偏振光产生空间角度分离；

所述偏振旋转器是四分之一波片或者是45度法拉第旋转器。

4.根据权利要求1所述的收发一体式激光测距头，其特征是：所述光隔离器由依次设置的楔形晶体片、45度法拉第旋转器和楔形晶体片组成。

5.根据权利要求1所述的收发一体式激光测距头，其特征是：所述光隔离器由晶体平行平板分束器、45度法拉第旋转器、二分之一波片和平行平板分束器组成；所述45度法拉第旋转器和所述二分之一波片位于两所述晶体平行平板分束镜之间；所述45度法拉第旋转器和所述二分之一波片的设置顺序可以互换。

6.根据权利要求1所述的收发一体式激光测距头，其特征是：所述光发射窗口为激光发射芯片谐振腔的输出窗口或者是光纤的端面；

所述光接收窗口为探测器的光敏面或者是光纤器件的端面。

7.包含权利要求1至6任一项所述收发一体激光测距头的扫描雷达，其特征是：由至少一个所述收发一体激光测距头和一个扫描系统组成；所述扫描系统位于所述收发一体激光测距头后面的收发光路上；

当激光扫描雷达含有两个或两个以上所述收发一体激光测距头时，所述收发一体激光测距头的收发光路以一定的夹角在所述扫描系统内交会。

8.根据权利要求7所述的扫描雷达，其特征是：所述光接收窗口的光接收区，与所对应的光发射窗口发出并由光隔离器产生的返回光偏离一定的距离，使由最近测量距离上物体返回的光与所述光接收区部分重叠，使最远测量距离处物体返回的光与所述光接收区完全重叠。

9.根据权利要求7所述的扫描雷达，其特征是：所述扫描系统为一维扫描系统；所述一维扫描系统或者为单轴扫描振镜，或者为单轴旋转多棱反射镜；或者为单轴旋转平台。

10.根据权利要求7所述的扫描雷达，其特征是：所述扫描系统为两维扫描系统；所述两维扫描系统由单轴器件按技术要求组合而成，所述单轴器件包括单轴旋转平台、单轴旋转多棱反射镜及单轴扫描振镜；或者所述两维扫描系统为一个双轴MEMS扫描振镜；或者是排列在同一个平面上的、可同步工作的多个双轴MEMS扫描振镜组成的阵列。