【技术实现步骤摘要】
双波长多偏振激光成像装置
:本专利涉及主动光电
,特别是涉及一种多波束激光雷达成像系统。
技术介绍
:激光雷达(LiDAR),属于激光探测与测量范畴,不同于传统的微波雷达,它利用激光的发射功率小、角分辨率高、处理速度快等特点对目标进行探测。近些年来,激光雷达在性能上有着很大提升,除了提供简单的距离、速度等基本信息外,已经发展成为现在的多波束成像激光雷达,能够准确提供目标物的大小,形状等多种特征参数甚至实时建立三维立体模型。在深空探索领域,激光雷达被赋予新的任务和需求。首先是对探测距离的需求越来越大,不仅要在对大气环境下的十几公里处目标物进行精确定位,还需要在空间探测领域上千公里的微小卫星或者空间碎片进行探测识别;相应的由于探测距离的提升,就会导致接收到的回波信号十分微弱,需要进一步研究高分辨率、高灵敏度的探测器;此外对探测目标材质的识别并区分不同目标物也受到了广泛的重视。因此,对探测目标的回波信号进行光子偏振特性研究具有重要意义。目前大多数采用主动激光光源作为偏振探测的方案都是在探测器接收端采用偏振接收,对于激光器发射端未进行系统性研究,多数激光器发射的不稳定椭圆偏振光也会对接收端光子计数的偏振统计造成影响。
技术实现思路
:为了克服上述现有技术的不足,本专利提供了一种双波长多偏振激光成像装置。从光源发射端开始重新构思,使得整个系统可以分时发送100波束线阵的两个波长两个偏振态的四种线偏振激光光源,接收端可以对这四种线偏光进行区分并统计光子信息。将光子计数探测灵敏度高的优点与 ...
【技术保护点】
1.一种双波长多偏振激光成像装置,包括光源发射模块、偏振光子接收模块、二维转台,其特征在于:/n所述的光源发射模块往目标物分时发送532nm、1064nm两个波长且分别包括水平、垂直偏振的100波束线阵激光,相邻两束激光之间的发散角为0.25mrad,100波束激光的刈幅角约为24.75mrad,经过目标物反射的回波光子由偏振光子接收模块进行接收,并分别对532nm和1064nm的水平偏振、垂直偏振进行区分和统计得到距离信息;/n所述的光源发射模块和偏振光子接收模块都安装在一个二维转台上,这两模块已经调至收发匹配且在平台移动时没有相对位移,通过二维转台的上下摆动对目标物进行扫描探测,从而实现对目标物的快速三维成像,得到四幅单一波长单一偏振态的目标物光子计数成像图。/n
【技术特征摘要】
1.一种双波长多偏振激光成像装置,包括光源发射模块、偏振光子接收模块、二维转台,其特征在于:
所述的光源发射模块往目标物分时发送532nm、1064nm两个波长且分别包括水平、垂直偏振的100波束线阵激光,相邻两束激光之间的发散角为0.25mrad,100波束激光的刈幅角约为24.75mrad,经过目标物反射的回波光子由偏振光子接收模块进行接收,并分别对532nm和1064nm的水平偏振、垂直偏振进行区分和统计得到距离信息;
所述的光源发射模块和偏振光子接收模块都安装在一个二维转台上,这两模块已经调至收发匹配且在平台移动时没有相对位移,通过二维转台的上下摆动对目标物进行扫描探测,从而实现对目标物的快速三维成像,得到四幅单一波长单一偏振态的目标物光子计数成像图。
2.根据权利要求1所述的一种双波长多偏振激光成像装置,其特征在于:
所述的光源发射模块包括532nm激光器(1)、1064nm激光器(2)、第一衰减片(3)、第二衰减片(4)、第一线偏振片(5)、第二线偏振片(6)、第一50:50分束器(7)、第二50:50分束器(8)、第一偏振分束器(9)、第二偏振分束器(10)、第一衍射光学元件DOE(11)、第二衍射光学元件DOE(12)、第一半波片(13)、第二半波片(14)第三偏振分束器(15)、第四偏振分束器(16)、第三衍射光学元件DOE(17)、第四衍射光学元件DOE(18);
所述的532nm激光器(1)出射的激光经过第一衰减片(3)衰减后由第一线偏振片(5)调整为水平线偏光,经过第一50:50分束器(7)后,反射的水平偏振光子通过第一偏振分束器(9)检偏后透射出去经过第一衍射光学元件DOE(11)分为线阵水平偏振光出射出去;透射的水平偏振光子经过第一半波片(13)旋转为垂直方向的偏振光子通过第三偏振分束器(15)检偏后反射出去经过第三衍射光学元件DOE(17)分为线阵垂直偏振光子出射出去;
所述的1064nm激光器(2)出射的激光经过第二衰减片(4)衰减后由第二线偏振片(6)调整为水平线偏光,经过第二50:50分束器(8)后,反射的水平偏振光子通过第二偏振分束器(10)检偏后透射出去经过第二衍射光学元件DOE(12)分为线阵水平偏振光出射出去;透射的水平偏振光子经过第二半波片(14)旋转为垂直方向的偏振光子通过第四偏振分束器(...
【专利技术属性】
技术研发人员:李铭,石冬松,黄庚华,舒嵘,
申请(专利权)人:中国科学院上海技术物理研究所,
类型:新型
国别省市:上海;31
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