[实用新型]一体化光纤式伪随机码幅度调制误差校正装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种深度测量矫正装置，尤其涉及一体化光纤式伪随机码幅度调制误差校正装置，属于激光测距技术领域。

背景技术

近年来，时间相关光子计数型伪随机码扩频系统，相比较于时间相关固定周期激光雷达系统，能克服最大不模糊距离的限制，在激光雷达、测距测高等领域中应用广泛，关于时间相关光子计数的伪随机码调制激光雷达系统的精度和信噪比等性能的研究已经广泛展开。

现有的伪随机码激光雷达深度获取系统多采用一路发射伪随机码和另一路产生同步高电平的方法进行探测，出现的问题是高电平脉冲往往无法和码开始发送的时间完全同步，特别在发送高码流速率时，这种不同步性会带来码型重构的偏移，从而导致互相关波形的展宽，深度确度下降等问题；而一些采用了外加锁相环来解决同步性问题的系统，硬件系统的复杂度提高；针对以上问题，本实用新型采用收发两路光子到达时间点，一路为参考码型，另一路为接收码型；在光路上，现有的伪随机码幅度调制系统往往采用发送光脉冲的同时，在发送端附近放置大口径接收望远镜，来接收目标回波，这种收发不共路的光路系统往往具有易受噪声影响和接收回波效率较低的缺陷；本实用新型采用光纤准直器、光环行器等结构实现码型发射和接收的一体化和集成化，光纤准直器插入损耗小，用于聚集激光能量并减小光束发散角到2mrad左右；光环行器将发出去的光和接收回来的光路区分开来，使它们不会由于釆用了一段相同的光路而互相影响，在简化结构基础上，减小光路传播的串扰，以降低回波接收的干扰，最大程度降低噪声对系统的影响，提高光子接收效率。

实用新型内容

本实用新型提出的是一体化的光纤式伪随机码幅度调制误差校正装置，其目的旨在解决现有采用一路发射伪随机码和另一路产生同步高电平进行探测中的弊端，解决收发不共路的光路系统易受噪声影响和接收回波效率较低的缺陷，在简化结构基础上，减小光路传播的串扰，以降低回波接收的干扰。

本实用新型的技术解决方案：一体化光纤式伪随机码幅度调制误差校正装置，其结构是包括伪随机码发生器1、激光器2、分路器3、光环形器4、A单光子探测器5、B单光子探测器6、准直器7、时间到达记录仪8、偏振片10、固定光衰减器11、可调光衰减器12；其中，伪随机码发生器1的发送端通过信号线与激光器2的输入端连接，激光器2的输出端通过多模光纤与分路器3的输入端连接；分路器3的A输出端通过固定光衰减器11与A单光子探测器5的输入端连接，A单光子探测器5的输出端通过信号线与时间到达记录仪8的A输入端口连接形成A通道；分路器3的B输出端通过多模光纤与光环形器4的A端口连接，光环形器4的B端口通过多模光纤与准直器7连接；准直器7与目标之间有偏振片10；光环形器4的C端口通过可调光衰减器12与B单光子探测器6的输入端连接，B单光子探测器6的输出端与时间到达记录仪8的B输入端口通过信号线连接形成B通道。

本实用新型的优点：

1）采用两路单光子探测器，时间到达记录仪记录收发两路光子时间到达点，避免了脉冲的不同步性带来的深度误差；

2）采用光纤准直器、光环行器等结构实现码型发射和接收的一体化和集成化，光纤准直器插入损耗小，用于聚集激光能量并减小光束发散角到2mrad左右；光环行器将发出去的光和接收回来的光路区分开来，使它们不会由于釆用了一段相同的光路而互相影响，在简化结构基础上，减小光路传播的串扰，以降低回波接收的干扰，最大程度降低噪声对系统的影响，提高光子接收效率。

附图说明

附图1为本实用新型实施例系统结构示意图。

附图中1是伪随机码发生器、2是激光器、3是分路器、4是光环形器、5是A单光子探测器、6是B单光子探测器、7是准直器、8是时间到达记录仪、9是上位机、10是偏振片、11是固定光衰减器、12是可调光衰减器。

具体实施方式