[实用新型]一种连续波相干激光雷达变焦设备

说明书

本申请公开了一种连续波相干激光雷达变焦设备，包括激光输出组件，环形器，液体透镜，光纤耦合器，光学处理组件，控制组件；其中，所述环形器用于传输所述激光输出组件输出的激光至所述液体透镜；所述光纤耦合器用于将所述激光在所述液体透镜的焦点处的回波光束与所述激光输出组件的本振光束拍频，得到拍频后光束；所述光学处理组件用于根据所述拍频后光束得到数字信号；所述控制组件用于根据所述数字信号调整所述液体透镜的曲面半径。本申请中通过调整液体透镜的曲面半径调整焦点位置，在精度控制和使用可靠性上明显增强。

技术领域

本申请涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种连续波相干激光雷达变焦设备。

背景技术

连续波相干激光雷达在大气探测领域可用于实现不同距离点的风场探测。通过将发射光聚焦在不同距离点处，获取对应焦点处的回波信息，通过改变聚焦点位置，实现在发射路径上不同距离处的信息探测。

目前的连续波相干激光雷达在调节光斑聚焦点时是通过机械的方式对准直系统光纤位置或准直透镜进行前后调节，改变出射光点与准直透镜之间的距离。由于在风场探测过程中，需要进行秒级数据的测量输出，因此需要快速的改变准直系统光纤或透镜位置，要求机械调节必须在很短时间内迅速调节到位，调节到位后还需要进行微米级的精确定位，因此，在精度控制方面可靠性较低。另外，在风场探测应用中需要进行数月不间断的连续测量，每秒执行一次位置变动下需要对准直系统光纤或透镜进行千万次的位置切换，机械调节式的结构基本无法满足实际应用中的寿命需要。

因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种连续波相干激光雷达变焦设备，以提升连续波相干激光雷达变焦设备的变焦精度以及实用性。

为解决上述技术问题，本申请提供一种连续波相干激光雷达变焦设备，包括激光输出组件，环形器，液体透镜，光纤耦合器，光学处理组件，控制组件；

其中，所述环形器用于传输所述激光输出组件输出的激光至所述液体透镜；所述光纤耦合器用于将所述激光在所述液体透镜的焦点处的回波光束与所述激光输出组件的本振光束拍频，得到拍频后光束；所述光学处理组件用于根据所述拍频后光束得到数字信号；所述控制组件用于根据所述数字信号调整所述液体透镜的曲面半径。

可选的，还包括：

凸透镜。

可选的，所述激光输出组件包括种子激光器和光纤放大器。

可选的，所述控制组件包括工控机和液体透镜控制器。

可选的，所述光学处理组件包括平衡探测器和数据采集器。

可选的，所述光纤放大器为掺铒光纤放大器或者掺镱光纤放大器。

本申请所提供的一种连续波相干激光雷达变焦设备，包括激光输出组件，环形器，液体透镜，光纤耦合器，光学处理组件，控制组件；其中，所述环形器用于传输所述激光输出组件输出的激光至所述液体透镜；所述光纤耦合器用于将所述激光在所述液体透镜的焦点处的回波光束与所述激光输出组件的本振光束拍频，得到拍频后光束；所述光学处理组件用于根据所述拍频后光束得到数字信号；所述控制组件用于根据所述数字信号调整所述液体透镜的曲面半径。

可见，本申请中的连续波相干激光雷达变焦设备包括激光输出组件、环形器、液体透镜、光纤耦合器、光学处理组件、控制组件，通过数字信号调整液体透镜的曲面半径，实现对液体透镜焦距的调整，进而实现对激光光斑聚焦距离的调整，即实现对不同距离处的探测，避免采用机械调节的方式对光斑聚焦距离进行调整，精度控制和使用可靠性增强。

附图说明