[发明专利]一种激光雷达的发射光束方向初步调整垂直装置

说明书

本申请公开了一种激光雷达的发射光束方向初步调整垂直装置，包括：底座；固定在底座上的竖直调整机构，调节竖直方向高度；与竖直调整机构活动端连接的水平调整机构，调节水平方向长度；与水平调整机构活动端连接的二维平面调整机构，调整平面的水平；水平固定于二维平面调整机构上且相互垂直的两个水平仪；设置于二维平面调整机构上的反射镜片。通过调整竖直调整机构的高度、水平调整机构的长度，使反射镜片位于发射激光光路上，对发射激光进行反射，并参照水平仪调整二维平面调整机构，使反射镜片处于水平位置。在发射激光镜架和反射镜片之间的光路上放置小孔，通过发射光束和反射光束均能够通过小孔来快速初步完成发射激光垂直发射方向的调整。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，特别涉及一种激光雷达的发射光束方向初步调整垂直装置。

背景技术

自激光发明以来，激光在大气探测方面的应用发展迅速。几十年来，各种类型的大气探测激光雷达技术相继出现，如：米散射激光雷达、瑞利散射激光雷达、拉曼激光雷达、差分吸收激光雷达等等。在这些激光雷达系统中，最常见探测模式是垂直(或准垂直)探测模式。

在垂直(或准垂直)探测的激光雷达系统中，研制过程中初期调整是必不可少的一步。而初期调整过程其中关键一步是需要较为快速调整好发射镜架的初步位置，也就是将激光光束调整为初步垂直，然后再进行光束的精细准直调整，使得发射激光光轴和望远镜接收光轴一致。精细光束调整通常采用回波信号自动准直法和CCD光斑成像准直法。

对于发射光束的初步垂直调整，目前比较普遍采用的调整垂直的方法有两种：第一种是通过操作人员的经验调整激光发射镜架，同时利用仪器查看寻找到回波信号。第二种是在垂直方向上精确安装两个小孔，将发射光束调整到同时经过两个小孔。第一种方法过度依赖操作人员的激光雷达调整经验，由于激光光束相对于望远镜视场的相对位置随机，即使是有丰富的经验的操作人员，也需要花很长时间才能初步调整好。第二种调整垂直的方法在发射光束路径上设置两个小孔，保证两个小孔的垂直度，另外两个小孔之间的距离要尽量远来保证光束垂直精度，且安装这两个小孔需要占用发射空间和进行特定的机械结构设计，对于多光束发射的激光雷达系统来说，特别费时费力。对于这两种传统调整方法，特别对于多个发射光束的激光雷达系统来说，都会耗费大量时间和较多空间，很难快速将发射光束调整到垂直。

综上所述，如何实现激光雷达的发射光束的垂直方向的快速调节，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光雷达的发射光束方向初步调整垂直装置，以实现发射光束方向的快速调节。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种激光雷达的发射光束方向初步调整垂直装置，包括：

底座；

固定在底座上的竖直调整机构，用于竖直方向的高度调节；

与所述竖直调整机构的活动端连接的水平调整机构，用于水平方向的长度调节；

与所述水平调整机构的活动端连接的二维平面调整机构，用于调整平面的水平；

水平固定于所述二维平面调整机构上且相互垂直的两个水平仪；

水平设置于所述二维平面调整机构上的反射镜片。

优选的，在上述的发射光束方向初步调整垂直装置中，所述水平调整机构绕所述竖直调整机构的竖直轴线转动连接于所述竖直调整机构的活动端。

优选的，在上述的发射光束方向初步调整垂直装置中，所述竖直调整机构的活动端竖直转动设置有竖直支撑杆，所述水平调整机构通过所述竖直支撑杆转动连接于所述竖直调整机构的活动端上，所述竖直支撑杆通过第一锁紧件周向定位于所述竖直调整机构的活动端上。

优选的，在上述的发射光束方向初步调整垂直装置中，所述竖直调整机构包括：