[发明专利]一种激光探测装置

权利要求书

1.一种激光探测装置，其特征在于，包括：

线性连续波生成电路、驱动电路、具有谐振腔的半导体激光器、准直透镜、电压放大电路、滤波电路、AD采样电路和处理器；

所述线性连续波生成电路用于根据原始波信号产生线性连续波电压信号；

所述驱动电路用于将所述线性连续波生成电路产生的线性连续波电压信号转换为线性连续波电流信号，并利用所述线性连续波电流信号调谐驱动所述半导体激光器发射的激光探测信号的频率；

所述半导体激光器用于在所述驱动电路的驱动下通过所述谐振腔的前端发射激光探测信号，并通过所述谐振腔的前端接收所述激光探测信号的回波信号，通过所述谐振腔对所述回波信号进行混频后输出给所述电压放大电路；

所述准直透镜位于所述半导体激光器的前端，用于准直所述激光探测信号；

所述电压放大电路用于对混频后的回波信号进行电压放大处理；

所述滤波电路用于对经电压放大处理的回波信号进行滤波处理；

所述AD采样电路用于对经滤波处理的回波信号进行模数转换，得到回波采样信号；

所述处理器用于向所述线性连续波生成电路输出所述原始波信号，还用于根据所述回波采样信号确定待探测目标的速度和/或距离。

2.根据权利要求1所述的激光探测装置，其特征在于，所述线性连续波生成电路包括：

数字隔离模块，用于实现所述处理器与运放积分模块之间的电气隔离，并放大所述原始波信号，其中，所述原始波信号为方波信号；

运放积分模块，用于对经放大的原始波信号进行积分运算，从而生成所述线性连续波电压信号，所述线性连续波电压信号为三角波电压信号。

3.根据权利要求2所述的激光探测装置，其特征在于，

所述驱动电路包括运算放大电路和作为电流源的NPN型三极管；

所述运算放大电路的正输入端与所述线性连续波生成电路的输出端连接，且通过第一电阻R31连接至外设电源，并通过串接的第二电阻R34和第三电阻R35接地；

所述运算放大电路的负输入端与所述NPN型三极管的发射极连接，还通过第四电阻R36接地；

所述运算放大电路的输出端与所述NPN型三极管的基极连接；

所述NPN型三极管的集电极通过第五电阻R32与二极管D1的负极连接；

其中，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第四电阻为阻值可调电阻；

所述第一电阻R31、第二电阻R34、第三电阻R35、第四电阻R36之间满足如下关系：

其中，I_th为电流阈值，V_CC为所述外接电源的电压值。

4.根据权利要求1所述的激光探测装置，其特征在于，

所述电压放大电路包括跨阻放大电路、主放大电路和三级放大电路，

所述半导体激光器输出的回波信号经所述跨阻放大电路处理后进入所述主放大电路的负输入端。

5.根据权利要求1所述的激光探测装置，其特征在于，

所述准直透镜为非球面透镜。

6.根据权利要求1所述的激光探测装置，其特征在于，所述处理器为FPGA。

7.根据权利要求1所述的激光探测装置，其特征在于，还包括：

环境温度控制模块，临近于所述半导体激光器设置。

8.根据权利要求1至7任一项所述的激光探测装置，其特征在于，

所述激光探测装置包括多个所述半导体激光器，

所述半导体激光器为单模分布式反馈半导体激光器。

9.根据权利要求8所述的激光探测装置，其特征在于，

多个所述半导体激光器呈阵列排列，

每个所述半导体激光器对应一个准直透镜。

10.根据权利要求8所述的激光探测装置，其特征在于，

多个所述半导体激光器发射的激光探测信号位于同一平面；

所述激光探测装置还包括位于多个所述半导体激光器的探测范围内的扫描部件，所述扫描部件用于接收所述激光探测信号，并向所述处理器发送回波信号。