[发明专利]一体化激光探测方法和一体化探测激光雷达

权利要求书

1.一体化激光探测方法，用于探测至少两种适合采用对应波段的光探测的介质；其特征是，包括：

限定各介质对应的探测距离范围；

种子激光经放大、倍频和分光处理后得到与各介质一一对应且波长分别位于对应波段的至少两束发射激光；

各发射激光分别发射至对应的介质并分别接收各介质的回波信号；

各回波信号分别经滤波后得到对应的滤波信号；

将各滤波信号耦合成待测信号，所述待测信号中，各滤波信号在时域上分离且保持在对应的探测距离范围内的完整性；

对待测信号进行探测，并经信号处理和分析得到各介质的探测结果。

2.如权利要求1所述的一体化激光探测方法，其特征是，通过对滤波信号进行延时处理实现待测信号中各滤波信号在时域上分离。

3.如权利要求2所述的一体化激光探测方法，其特征是，所述介质数量为两种，种子激光经倍频器进行倍频处理，并经二向色镜进行分光处理。

4.如权利要求3所述的一体化激光探测方法，其特征是，两种介质分别为适合采用近红外和红外波段的光探测的大气和适合采用蓝绿波段的光探测的水体；所述种子激光为脉冲激光，采用波长为1064nm的近红外激光，与大气对应的发射激光波长为1064nm，与水体对应的发射激光波长为532nm。

5.一体化探测激光雷达，用于探测第一介质和第二介质；其特征是，包括：

种子激光器(1)，其产生种子激光；

发射激光生成模块(2)，其引入种子激光，并输出波长在适合探测第一介质的波段内的第一激光和波长在适合探测第二介质的波段内的第二激光；

第一发射接收模块(4)，其向第一介质发射第一激光并接收第一介质的第一回波信号经滤波后生成第一滤波信号；

第二发射接收模块(6)，其向第二介质发射第二激光并接收第二介质的第二回波信号经滤波后生成第二滤波信号；

耦合器(7)，其引入第一滤波信号和第二滤波信号，经耦合后生成待测信号；

延时光纤(5)，其置于第一发射接收模块(4)和耦合器(7)之间，以使待测信号中，第一滤波信号位于第二滤波信号的待测段之后，所述第二滤波信号的待测段对应第二介质的探测距离范围；

探测器(8)，其对待测信号进行探测并输出电信号；和

数据处理模块(9)，其将电信号转换为数字信号并进行处理得到第一介质和第二介质的探测结果。

6.如权利要求5所述的一体化探测激光雷达，其特征是，所述发射激光生成模块(2)包括：

放大器(21)，其将种子激光放大为第一激光；

倍频器(22)，其引入第一激光并生成混合激光，所述混合激光混合有第一激光和第二激光，所述第二激光频率为第一激光的两倍；和

二向色镜(23)，其将混合激光分为第一激光和第二激光。

7.如权利要求6所述的一体化探测激光雷达，其特征是，还包括：

第一换向镜组件(31)，其用于将二向色镜(23)出射的第一激光换向至第一发射接收模块(4)；和

第二换向镜组件(32)，其用于将二向色镜(23)出射的第二激光换向至第二发射接收模块(6)。

8.如权利要求7中任一项所述的一体化探测激光雷达，其特征是，所述第一发射接收模块(4)包括：

第一发射接收单元(41)，其用于向第一介质发射第一激光并接收第一介质的第一回波信号，其采用收发分离结构或收发同轴结构；和

第一滤波器(42)，其用于将第一回波信号经滤波处理后生成第一滤波信号。

9.如权利要求8所述的一体化探测激光雷达，其特征是，所述第二发射接收模块(6)包括：

第二发射接收单元(61)，其用于向第二介质发射第二激光并接收第二介质的第二回波信号，其采用收发分离结构或收发同轴结构；和

第二滤波器(62)，其用于将第二回波信号经滤波处理后生成第二滤波信号。

10.如权利要求5至9中任一项所述的一体化探测激光雷达，其特征是，所述第一介质为大气，所述第二介质为水体；所述种子激光为脉冲激光，波长为1064nm；所述第一激光波长为1064nm，所述第二激光波长为532nm。