[实用新型]应用于三维扫描光纤激光雷达的收发一体式远心光学系统

说明书

本实用新型公开了应用于三维扫描光纤激光雷达的收发一体式远心光学系统，主要解决的技术问题是现有技术中通过二维振镜实现三维测量的测量密度和测量精度低、尺寸大、可靠性差、寿命短的问题，本实用新型通过应用于三维扫描光纤激光雷达的收发一体式远心光学系统，包括驱动组件、发射和接收激光的光纤激光器组件、实现准直发射激光和会聚接收激光的远心镜头以及接收激光的接收传感器组件，远心镜头、光纤激光器组件和接收传感器组件依次设置，所述驱动组件同时驱动远心镜头、光纤激光器组件和接收传感器组件转动的技术方案，较好地解决了该问题，可用于三维激光雷达。

技术领域

本实用新型涉及应用于三维扫描光纤激光雷达的收发一体式远心光学系统。

背景技术

激光雷达是一种主动式探测装置，利用激光器发射激光脉冲或连续波激光束射向目标，对回波信号进行记录分析，获取目标的距离、方位、高度、速度、姿态、形态等信息。激光雷达具有角分辨率高、距离分辨率高、测距范围广、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于地表形貌测绘、大气探测、三维虚拟现实机器人视觉等领域。

近年来，无人驾驶、移动机器人的迅速发展对三维激光雷达在尺寸质量、扫描速度、扫描密度、视场范围等各个方面都提出了更高的要求；现有的三维扫描激光雷达多采用二维振镜实现，二维振镜通过在水平方向和垂直方向的摆动实现三维测量，由于振镜面积有限，大大限制了三维激光雷达线数和测量视场，且无法同时保证水平方向和垂直方向的扫描精度和扫描密度；此外，这种三维激光雷达机械可靠性不高，寿命较短。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有技术中通过二维振镜实现三维测量的测量密度和测量精度低、尺寸大、可靠性差、寿命短的问题，提出了一种新的应用于三维扫描光纤激光雷达的收发一体式远心光学系统，该三维扫描光纤激光雷达具有测量密度和测量精度高、尺寸小、可靠性好、寿命长的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：应用于三维扫描光纤激光雷达的收发一体式远心光学系统，包括驱动组件、发射和接收激光的光纤激光器组件、实现准直发射激光和会聚接收激光的远心镜头以及接收激光的接收传感器组件，远心镜头、光纤激光器组件和接收传感器组件依次设置，所述驱动组件同时驱动远心镜头、光纤激光器组件和接收传感器组件转动。

进一步的，优选地，所述驱动组件包括电机，所述电机带动转盘转动，所述转盘上设有远心镜头、光纤激光器组件和接收传感器组件。

优选地，所述光纤激器组件包括通过所述驱动组件驱动转动的安装板，所述安装板上排列布设有多个光纤激光器。

更优选地，任意两个所述光纤激光器在所述安装板上均不在同一水平线上。

更优选地，每个所述光纤激光器包括至少一根光纤，每根所述光纤包括至少两根纤芯，其中包括一根发射纤芯和至少一根接收纤芯。

优选地，所述接收传感器组件包括通过所述驱动组件驱动转动的安装板一，所述安装板一上排列布设有多个光电传感器。

优选地，所述驱动组件连接测量装置。

更优选地，所述测量装置包括通过所述驱动组件驱动转动的码盘，所述码盘一侧设有读码器。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过驱动组件带动光纤激光雷达360°旋转从而实现360°扫描；本实用新型通过远心镜头、光纤激光器组件和接收传感器组件实现了发射激光与接收光信号功能合二为一，且发射与接收光路互相独立，互不影响，大大提高了激光雷达内部的空间利用率，减小了激光雷达尺寸，极大地降低了激光雷达的装调难度，同时还保证了激光雷达在水平方向和垂直方向的测量密度；本实用新型采用远心光路设计，视场范围大，且不同视场范围的主光线都能垂直照射到焦平面上。

附图说明

图1是本实用新型应用于三维扫描光纤激光雷达的收发一体式远心光学系统的结构示意图；