[发明专利]一种调频连续波激光雷达

说明书

本发明实施例公开了一种调频连续波激光雷达，包括：激光发射模块、光分路器、光扩束器、拍频模块、偏振镜、1/4波片、激光扫描模块、信号处理模块和光电探测器，光分路器的输入端与激光发射模块的输出端连接；光分路器的第一输出端输出发射激光，第一光分路器的第一输出端与激光扫描模块的输入端连接；光分路器的第二输出端输出本振激光，光分路器的第二输出端与光扩束器的输入端连接；光扩束器的输出端与拍频模块的第一输入端连接；拍频模块得到拍频信号；拍频模块与光电探测器连接；信号处理模块与光电探测器连接。通过光分路器、偏振镜与1/4波片，实现了信号空间混频，有效降低了光纤的使用，减小了激光雷达的体积，拓展了适用范围。

技术领域

本发明涉及激光雷达结构领域，尤其涉及一种调频连续波激光雷达。

背景技术

激光雷达是一种发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达的基本工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，以此完成探测。目前被大量应用在智能驾驶的车辆上，但是由于激光雷达由于需要大量涉及到光信号的传输，需要用到大量的光纤，这导致激光雷达的体积过大，适用范围受限。

由此，目前需要有一种更好的方案来解决现有技术中的问题。

发明内容

以此，本发明实施例提出了调频连续波激光雷达，本方案中通过使用光分路器、偏振镜与1/4波片的组合设置，实现了本振光束信号与回波信号的空间混频，相较于以往采用光纤的方案，有效降低了光纤的使用量，减小了激光雷达的体积，拓展了适用范围。

具体的，本发明提出了以下具体的实施例：

本发明实施例提出了一种调频连续波激光雷达，包括：激光发射模块、光分路器、光扩束器、拍频模块、激光扫描模块、信号处理模块和光电探测器；

所述光分路器用于将一路输入光信号分为两路输出光信号，光分路器的输入端与激光发射模块的输出端连接；

所述光分路器的第一输出端输出发射激光，第一光分路器的第一输出端与激光扫描模块的输入端连接；

所述光分路器的第二输出端输出本振激光，光分路器的第二输出端与光扩束器的输入端连接；

所述光扩束器用于扩大本振激光的线束直径，光扩束器的输出端与拍频模块的第一输入端连接；

所述激光扫描模块接收来自光分路器的发射激光进行发射，并将反射激光传输至拍频模块；激光扫描模块的输出端与拍频模块的第二输入端连接；

所述拍频模块用于将激光扫描模块的反射激光与光分路器的本振激光进行拍频，得到拍频信号；拍频模块的输出端与光电探测器的输入端连接；

所述信号处理模块通过光电探测器采集拍频模块的拍频信号进行信号处理，激光扫描模块受信号处理模块的控制；信号处理模块的输入端与光电探测器的输出端连接；

所述偏振镜和所述1/4波片依次位于所述发射激光的传输路径上，使得发射激光从线偏振状态转变圆偏振状态；

所述1/4波片和所述偏振镜依次位于所述反射激光的传输路径上，使得反射激光从线偏振状态转变原偏振状态；

所述发射激光的传输方向与所述反射激光的传输方向垂直。

该实施例中，通过使用偏振镜和所述1/4波片的设置，实现了本振光束信号与回波信号的空间混频，以此，相较于以往采用光纤的方案，可以有效降低了光纤的使用量，由此，有效减小了激光雷达的体积，且简化了激光雷达的结构，拓展了激光雷达适用范围。

在一个具体的实施例中，所述的还包括光纤放大器，所述光纤放大器的输入端与光分路器的第一输出端连接，所述光纤放大器的输出端与偏振镜的一侧连接；所述光纤放大器、偏振镜和所述1/4波片依次位于所述发射激光的传输路径上。