[发明专利]一种FMCW激光雷达系统

说明书

本申请实施例公开了一种FMCW激光雷达系统，所述系统包括发射模块、光纤耦合模块、扫描模块和解调模块，其中：所述发射模块的输出端与所述光纤耦合模块的输入端相连接；所述光纤耦合模块的第一输出端与所述扫描模块相连接；所述光纤耦合模块的第二输出端与所述解调模块的输入端相连接。

技术领域

本申请涉及激光探测技术领域，尤其涉及一种FMCW激光雷达系统。

背景技术

激光雷达，是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。

对于激光雷达系统，其测距原理是在扫频周期内发射频率线性变化的连续波作为出射信号，出射信号的一部分作为本振信号，其余部分向外出射进行探测，被物体反射后返回的回波信号与本振信号有一定的频率差，通过测量频率差可以获得被探测目标与雷达之间的距离信息。

目前，在FMCW激光雷达系统中，常常需要借助环形器完成出射信号的发射与回波信号的接收，环形器往往存在插损和较强的回波干扰从而导致系统的信噪比较低甚至真实的中频信号完全湮没而无法解调，从而导致无法准确的测量目标物体的位置信息。

发明内容

本申请实施例提供了一种FMCW激光雷达系统，可以顺利解调干涉生成的中频信号，进而能够准确的测量目标物体的位置信息。所述技术方案如下：

本申请实施例提供了一种FMCW激光雷达系统，所述系统包括发射模块、分束模块、光纤耦合模块、扫描模块和接收模块，其中：

所述发射模块，用于发射激光信号，并射向所述分束模块；

所述分束模块，用于将所述激光信号分为出射信号和本振信号，并射向所述光纤耦合模块的输入端口；

所述光纤耦合模块，用于使所述输入端口接收到的所述出射信号通过收发端口出射；

所述扫描模块，用于接收所述光纤耦合模块的所述收发端口出射的所述出射信号，并向外出射后扫描，还用于接收回波信号并射向所述光纤耦合模块的所述收发端口；

所述光纤耦合模块，还用于使所述输入端口接收到的所述本振信号和所述收发端口接收到的所述回波信号相干后得到中频信号，并通过输出端口出射；

所述接收模块，用于接收所述光纤耦合模块的所述输出端口出射的所述中频信号，并根据所述中频信号解算得到探测信息。

可选的，所述分束模块为分束器，用于将接收到的所述激光信号分为所述出射信号和所述本振信号，所述出射信号的能量大于所述本振信号。

可选的，所述光纤耦合模块包括双包层耦合器，所述双包层耦合器包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口和所述第二端口为所述输入端口，所述第三端口为所述收发端口，所述第四端口为所述输出端口。

可选的，所述光纤耦合模块还包括第一光耦合器、第二光耦合器、第三光耦合器以及第一收发耦合器；

所述第一光耦合器置于所述第一端口，所述出射信号通过所述第一光耦合器进入所述第一端口；

所述第二光耦合器置于所述第二端口，所述本振信号通过所述第二光耦合器进入所述第二端口；

所述第一收发耦合器置于所述第三端口，所述出射信号通过所述第一收发耦合器从所述第三端口向外出射，所述回波信号通过所述第一收发耦合器进入所述第三端口；

所述第三光耦合器置于所述第四端口，所述中频信号通过所述第三光耦合器从所述第四端口向外出射。