[实用新型]光同步偏折装置

说明书

本实用新型涉及激光雷达扫描成像技术领域，公开了一种光同步偏折装置，包括：第一光束发射器、第二光束发射器、第一分束器、第二分束器和光束同步偏折器，第一分束器位于第一光束发射器向光束同步偏折器发射第一光束的光路上，第二分束器位于第二光束发射器向光束同步偏折器发射第二光束的光路上，第一光束和第二光束分别通过第一分束器和第二分束器入射至光束同步偏折器进行合束并偏折，第一光束和第二光束偏折后分别通过第二分束器和第一分束器分束出射，且使得第一光束和第二光束在合束光路中方向相反。本实用新型避免了两束光相互的串扰，降低了分束器对光学精度的要求，同时结构简单，且未增加额外光学器件，易于做得紧凑，成本低。

技术领域

本实用新型涉及激光雷达扫描成像技术领域，特别涉及一种光同步偏折装置。

背景技术

激光雷达是一种通过探测远距离目标的散射光特性来获取目标相关信息的光学遥感技术。激光雷达的研究最早是从军事应用中开始的，其中一个重要应用是目标识别，用于成像的激光雷达系统可以直接获得目标的外貌轮廓信息，从而能够很容易地识别目标。用于成像的激光雷达系统分为扫描成像激光雷达和非扫描成像激光雷达两种，扫描成像激光雷达由于其探测距离远等优点成为目前应用较为广泛的方式。传统的扫描成像激光雷达分为多线扫描激光雷达和单线扫描激光雷达，多线扫描激光雷达成本高量产难度大；单线扫描激光雷达成本低易于量产，但是其成像同步是个难点，因此导致单线扫描激光雷达的扫描速度较低，成像像素少。

最近光同步技术提出了高效地实现扫描和成像同步的方案，仅用单线扫描就可以实现高速高分辨率的成像和测距。这种技术方案如图1所示，第一光束分束器1和第二光束发射器2发射两种不同性质的光入射到第一分束器3合束后，照射到同一个同步偏折器5进行同步偏折，然后再通过第二分束器4将它们分离(分束器对于不同性质的光，会将某一性质的光反射，而另一性质的光透射，从而达到分光的目的)，形成两条性质不同但偏折同步的光。其光路同步结构采用的是两种性质的光同向入射至同步偏折器5，偏折后也是同向的入射至第二分束器4。由于分束器不能100％的将两束光(标记为光I和光II)分开，分束后光I会有部分光II的成分II’，光II也会有部分光I的成分I’，即会引起光I和光II互相的串扰。目前为了消除这种串扰，均是在输出光的光路上引入滤波片，这样增加了结构的复杂度，同时引起各种成本的攀升。

实用新型内容

本实用新型提出一种光同步偏折装置，以低成本地解决现有技术中两种不同性质的光在合束分束操作后相互串扰的问题。

本实用新型的一种光同步偏折装置，包括：第一光束发射器、第二光束发射器、第一分束器、第二分束器和光束同步偏折器，所述第一光束发射器和第二光束发射器分别发出性质不同的第一光束和第二光束，所述第一分束器位于所述第一光束发射器向光束同步偏折器发射所述第一光束的光路上，所述第二分束器位于所述第二光束发射器向光束同步偏折器发射所述第二光束的光路上，所述第一光束和第二光束分别通过第一分束器和第二分束器入射至所述光束同步偏折器进行合束并偏折，所述第一光束和第二光束偏折后分别通过第二分束器和第一分束器分束出射，且使得第一光束和第二光束在合束光路中方向相反。

其中，所述第一光束从第一分束器透射后入射到所述光束同步偏折器，经光束同步偏折器偏折后从所述第二分束器透射出去，所述第二光束经所述第二分束器反射后入射到所述光束同步偏折器，经光束同步偏折器偏折后从所述第一分束器反射出去。

其中，所述第一分束器和第二分束器分别为同一个整体分束器上的第一区域和第二区域，所述第一光束发射器位于所述整体分束器一侧，第二光束发射器位于所述整体分束器的另一侧，所述第一光束从第一区域透射后入射到所述光束同步偏折器，经光束同步偏折器偏折后从所述第二区域透射出去，所述第二光束经所述第二区域反射后入射到所述光束同步偏折器，经光束同步偏折器偏折后从所述第一区域反射出去。