一种激光脉冲能量调节装置、方法及多能级脉冲激光器制造方法及图纸

本发明专利技术属于激光测距领域，尤其涉及一种激光脉冲能量调节装置、方法及多能级脉冲激光器，调节装置包括激光脉冲发射控制模块、激光脉冲发射模块、回波信号接收模块及回波信号处理模块；激光脉冲发射控制模块控制激光脉冲发射模块能够发射出具有多级能量的激光脉冲；回波信号处理模块用于对接收到的前一次发射脉冲激光的回波信号进行信息处理，并将处理信息发送给激光脉冲发射控制模块；并对后一次发射脉冲激光的回波信号进行计时处理；针对同一目标位置，激光脉冲发射控制模块根据处理信息调节激光脉冲发射模块发射后一次脉冲激光能量，使得后一次回波信号强度在可测范围内。实现激光雷达大动态范围的测量，不存在群延迟现象，调节速度快。

A Laser Pulse Energy Regulating Device, Method and Multi-level Pulse Laser

The invention belongs to the field of laser ranging, in particular to a laser pulse energy regulating device, method and multi-level pulse laser. The regulating device includes a laser pulse transmitting control module, a laser pulse transmitting module, an echo signal receiving module and an echo signal processing module. The laser pulse transmitting control module can control the laser pulse transmitting module to emit multi-level energy. Laser pulse; the echo signal processing module is used to process the received echo signal of the previous transmitted pulse laser and send the processing information to the laser pulse emission control module; and the echo signal of the latter transmitted pulse laser is timed; for the same target position, the laser pulse emission control module adjusts the laser pulse according to the processing information. The first pulse laser energy of the transmitting module makes the intensity of the second echo signal within the measurable range. In order to realize the measurement of lidar in large dynamic range, there is no group delay phenomenon and the adjustment speed is fast.

【技术实现步骤摘要】
一种激光脉冲能量调节装置、方法及多能级脉冲激光器
本专利技术属于激光测距领域，尤其涉及一种激光脉冲能量调节装置及方法。
技术介绍
近年来，激光雷达以其高精度、体积小、测距远、抗干扰能力强等优点已广泛应用于海洋探测、森林资源监测、地形测绘、机器人以及无人机等领域，更是成为自动驾驶中不可缺少的传感器之一。激光雷达是通过计算发射激光的时刻与接收到回波散射光时刻的时间差来实现其测距功能。在目前的激光雷达系统中，主要采用激光脉冲测距的方法实现距离测量，即通过发射窄脉宽、高峰值功率的激光脉冲，然后通过雪崩光电二极管探测器(AvalanchePhotoDiode，APD)将接收的回波光信号转为电信号，再经信号处理系统对该电信号进行处理，实现测距功能。由于自然界中不同类型的物体所特有的电磁性质不同，因此它们对入射光的吸收和反射强度也不同。即当一定强度的激光脉冲打到不同的目标物体上，其反射光的强度是不相同的，通常反射光的强度用反射率表示。对于脉冲测距激光雷达而言，同一脉冲激光能量，同一距离下，目标物体的反射率不同，回波能量会不同；同一反射率，不同距离下，由于光路损耗，回波能量也会不同。回波能量过强会使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光脉冲能量调节装置，其特征在于：包括激光脉冲发射控制模块、激光脉冲发射模块、回波信号接收模块及回波信号处理模块；所述激光脉冲发射控制模块控制激光脉冲发射模块能够发射出具有多级能量的激光脉冲；所述激光脉冲发射模块用于对发出的脉冲激光进行光束整形后发射至目标物体；所述回波信号接收模块用于将目标物体反射的回波光信号转化为回波电信号并放大，并将放大的回波电信号传给回波信号处理模块；所述回波信号处理模块用于对接收到的前一次发射脉冲激光的回波信号进行信息处理，并将处理信息发送给激光脉冲发射控制模块；并对后一次发射脉冲激光的回波信号进行计时处理；针对同一目标位置，激光脉冲发射控制模块根据处理信息调...

【技术特征摘要】
1.一种激光脉冲能量调节装置，其特征在于：包括激光脉冲发射控制模块、激光脉冲发射模块、回波信号接收模块及回波信号处理模块；所述激光脉冲发射控制模块控制激光脉冲发射模块能够发射出具有多级能量的激光脉冲；所述激光脉冲发射模块用于对发出的脉冲激光进行光束整形后发射至目标物体；所述回波信号接收模块用于将目标物体反射的回波光信号转化为回波电信号并放大，并将放大的回波电信号传给回波信号处理模块；所述回波信号处理模块用于对接收到的前一次发射脉冲激光的回波信号进行信息处理，并将处理信息发送给激光脉冲发射控制模块；并对后一次发射脉冲激光的回波信号进行计时处理；针对同一目标位置，激光脉冲发射控制模块根据处理信息调节激光脉冲发射模块发射后一次脉冲激光能量，使得后一次回波信号强度在可测范围内。2.根据权利要求1所述的激光脉冲能量调节装置，其特征在于：所述激光脉冲发射模块包括脉冲激光器及脉冲激光准直系统。3.根据权利要求2所述的激光脉冲能量调节装置，其特征在于：所述脉冲激光器包括激光器供电电源、激光器及驱动激光器的储能电容；驱动激光器的储能电容与激光器供电电源及激光器的负极连接；所述激光脉冲发射控制模块包括N级阻值不同的放电电阻，N级阻值不同的放电电阻与激光器连接，并分别与N级控制开关连接，其中N大于等于1。4.根据权利要求3所述的激光脉冲能量调节装置，其特征在于：所述N级阻值不同的放电电阻相互并联，其一端均与激光器串联，另一端分别与各控制开关连接；或，所述激光脉冲发射控制模块还包括主路电阻R0，所述N级阻值不同的放电电阻及激光器相互并联，主路电阻R0一端与激光器供电电源连接，另一端与N级阻值不同的放电电阻的一端及激光器负极连接；N级阻值不同的放电电阻的另一端分别与各控制开关连接；或，所述激光脉冲发射控制模块还包括并联在激光器两端的电阻R；所述N级阻值不同的放电电阻相互并联，其一端均与激光器串联，另一端分别与各控制开关连接；或，所述激光脉冲发射控制模块还包括与激光器串联的主控开关SW0；所述N级阻值不同的放电电阻相互串联后与激光器串联，每级放电电阻的两端分别与一个放电控制开关连接。5.根据权利要求2所述的激光脉冲能量调节装置，其特征在于：所述脉冲激光器包括激光器供电电源、激光器及驱动激光器的放电电阻；驱动激光器的放电电阻一端与激光器连接；所述激光脉冲发射控制模块包括N个并联的容值不同的储能电容，N个储能电容的一端与激光器供电电源及激光器负极连接，另一端分别与N个控制开关连接，其中N大于等于1。6.根据权利要求1所述的激光脉冲能量调节装置，其特征在于：所述回波信号接收模块包括依次设置的接收透镜、滤光片、光电探测器及多级放大电路。7.根据权利要求6所述的激光脉冲能量调节装置，其特征在于：所述接收透镜为聚焦透镜或广角透镜；光电探测器为雪崩光电二极管、单光子雪崩二极管、硅光电倍增管或PIN光电二极管。8.根据权利要求1所述的激光脉冲能量调节装置，其特征在于：所述回波信号处理模块采用模数转换器或时间数字转换器。9.一种基于权利要求1所述的激...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐法虎，何耀军，郑文会，范乔丹，夏长锋，乔大勇，
申请(专利权)人：西安知微传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61