[发明专利]一种1.06μm脉冲外差相干二维扫描激光雷达装置及系统

说明书

本发明提供一种1.06μm脉冲外差相干二维扫描激光雷达装置及系统，包括：分为上下两层的箱体，箱体下层安装有种子源、声光调制器和光纤放大器，种子源和声光调制器并排设置，光纤放大器横向设置；箱体上层有二维扫描振镜、主镜、次镜、耦合器、环形器、双路平衡探测器、中频放大器、二次电源、信息处理器和控制处理器，信息处理器和控制处理器安装在一侧内壁上，二维扫描振镜、主镜和次镜安装于同一列，双路平衡探测器与中频放大器竖向安装，二次电源在次镜下，耦合器和环形器在箱体上层右下角。本发明通过二维振镜扫描实现实时成像，可用于风速场高精度测量或目标距离、强度、速度、振动探测，体积小，适用于车载、机载平台，光调简单、光学稳定性高。

技术领域

本发明涉及一种雷达系统及装置，具体地，涉及一种1.06μm脉冲外差相干二维扫描激光雷达装置及系统。

背景技术

激光外差相干探测技术可获得回波信号的振幅、相位及频率信息，是目前通过非接触手段获取目标信息最多的一种激光探测技术，该技术具有微弱信号探测能力强及信噪比高的优点，这是传统激光直接探测手段不可比拟的。激光外差相干探测技术最初应用于风速场测量，以克服传统风速测量手段，例如，气象气球、声呐等体积大、空间分辨率低、精度不高的缺点，随着此技术的发展，外差相干技术用于测量空间目标三维结构、距离及运动速度，实现不同种类目标的探测识别。

外差相干探测相对直接探测实现条件苛刻，需要考虑本振光与主振光波前、波矢、模式等因素匹配，对光学调节要求严格。传统的全固态外差相干激光雷达系统，不仅体积增大，而且相干效率受光学调节精度影响很大，此类装置一般为非移动式，限制了载荷平台，且成本高。采用光纤耦合方式的外差相干系统是目前降低系统体积及提高相干效率的有效方案，具有光调简单、光学结构稳定性高、易便携的特点，已成为外差相干探测系统的主要方案。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种1.06μm脉冲外差相干二维扫描激光雷达装置及系统，通过二维扫描振镜扫描实现实时成像，可用于风速场测量或目标距离、强度、速度、振动探测，系统体积小，适用于车载、机载平台。

本发明提供了一种1.06μm脉冲外差相干二维扫描激光雷达装置，包括：分为上下两层的箱体，所述箱体开有光学窗口，

所述箱体的下层安装有种子源、声光调制器和光纤放大器，所述种子源和所述声光调制器并排设置，所述光纤放大器横向设置；

所述箱体的上层安装有二维扫描振镜、主镜、次镜、耦合器、环形器、双路平衡探测器、中频放大器、二次电源、信息处理器和控制处理器，所述信息处理器和所述控制处理器安装在所述箱体上层的同一侧内壁上，所述二维扫描振镜、所述主镜和所述次镜安装于同一列，且所述二维扫描振镜紧贴所述箱体的光学窗口设置，双路平衡探测器与中频放大器竖向安装，所述二次电源安装于所述次镜的下方，所述耦合器和所述环形器安装于所述箱体上层的右下角。

进一步的，所述箱体上层的右下角还安装有多个圆环，所述耦合器和所述环形器分别通过多个圆环缠绕固定在所述箱体的上层。

进一步的，所述激光雷达装置还包括第一连接结构和第二连接结构，所述主镜通过所述第一连接结构与所述二维扫描振镜连接，所述次镜通过所述第二连接结构与所述主镜连接。

进一步的，所述第一连接结构为三拉三顶结构，所述第二连接结构为机械拉紧支架。

一种1.06μm脉冲外差相干二维扫描激光雷达系统，应用一种1.06μm脉冲外差相干二维扫描激光雷达装置，所述激光雷达系统包括：