[发明专利]用于形貌扫描的组合式连续调频激光雷达装置及测量方法

摘要

本发明公开了一种用于形貌扫描的组合式连续调频激光雷达装置及测量方法，包括可调谐激光器、扫描定位系统、耦合调节系统、测量干涉系统、辅助干涉系统、数据采集系统等；可调谐激光器用于产生连续调频激光，扫描定位系统用于目标的定位与光束扫描；耦合调节系统用于调节返回光束的光强和耦合效率；测量干涉系统用于光点强度探测以及单点距离的高精度测量，产生测量拍频信号；辅助干涉系统产生辅助拍频信号，利用辅助拍频信号对测量拍频信号进行时钟采样；本发明的一种用于形貌扫描的组合式连续调频激光雷达装置及测量方法，无需合作目标，可以实现静态或者动态目标的二维形貌测量。本发明适合于无合作目标扫描成像、无人驾驶等高精度测量领域。

主权项

1.一种用于形貌扫描的组合式连续调频激光雷达装置，其特征在于，包括依次连接的可调谐激光器和光学放大器，所述光学放大器的输出经过第一分束器分为A路和B路，所述A路进入测量干涉系统，所述B路进入辅助干涉系统，所述测量干涉系统和所述辅助干涉系统的输出端共同连接至数据采集系统的输入端，所述数据采集系统的输出端连接至计算机；所述可调谐激光器用于产生连续扫频激光；所述测量干涉系统用于光点强度探测以及单点距离的高精度测量，产生测量拍频信号；所述测量干涉系统包括与所述第一分束器的输出端相连接的第二分束器，所述第二分束器的输出端分为C路和D路；所述C路上连接有光纤环形器，所述光纤环形器采用带有第一、第二、第三端口，用来将光循环地从第一端口传输到第二端口，从第二端口传输到第三端口的3端口光纤环形器，所述光纤环形器的第一端口与所述第二分束器相连接，第二端口与扫描定位系统相连接，第三端口连接至第一3dB光纤耦合器的输入端；所述D路上连接有光学衰减器，所述光学衰减器的输出端连接至所述第一3dB光纤耦合器的另一个输入端；所述第一3dB光纤耦合器的输出端连接有光电探测器，所述光电探测器的输出端连接至所述数据采集系统；所述辅助干涉系统产生辅助拍频信号，利用辅助拍频信号对测量拍频信号进行时钟采样；所述数据采集系统用于对所述测量干涉系统产生的测量拍频信号以及所述辅助干涉系统产生的辅助拍频信号进行同步采样。