一种光学相干测距装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光学相干测距装置及方法，装置包括：发光单元、分束单元、混频接收单元以及信号处理单元，分束单元用于将发光单元输出的非准直光束分为出射光和参考光，出射光照射在目标物体上反射形成多角度信号光；混频接收单元用于接收参考光和多角度信号光，将参考光分别和每个角度的信号光进行偏振、混频以及探测后得到与参考光及信号光振幅成正比的输出信号；信号处理单元用于接收输出信号进行频谱分析计算得到目标物体的距离及速度。通过实施本发明专利技术，当需要测量的目标物体距离较远时，可以通过适当增加参考光的功率，从而扩大测距范围。同时可以将多个角度的信号光分别进行探测，实现了测距装置的多角度探测。

【技术实现步骤摘要】
一种光学相干测距装置及方法
本专利技术涉及激光雷达
，具体涉及一种光学相干测距装置及方法。
技术介绍
固态激光雷达具有小尺寸、低成本、低功耗、可靠性高、坚固耐用、适应性强等优点，认为是自动驾驶车规级的雷达传感器。固态激光雷达是一种依靠波的反射或接收来探测目标特性的传感器。目前，固态激光雷达目前基本分为三种，即基于光学相控阵(OpticalPhasedArray,OPA)、闪光(Flash)以及微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem，MEMS)三种方式实现。其中，Flash方案基于宽发射角光源和探测器阵列实现对视场内多角度同时发射和接收，并基于飞行时间法(Timeofflight,TOF)获得距离信息，发射端方案成熟，成本较低。然而，由于光源为多角度同时出射，且光源出射总功率受到人眼安全功率的限制，因此单位角度内发射功率有限，目标反射的光信号强度与目标距离成平方反比关系，而飞行时间法探测器阵列仅能够识别高于噪声限的信号，使探测距离受到限制。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学相干测距装置，其特征在于，包括：发光单元、分束单元、混频接收单元以及信号处理单元，/n所述分束单元用于将所述发光单元输出的非准直光束分为出射光和参考光，所述出射光照射在目标物体上反射形成多角度信号光；/n所述混频接收单元用于接收所述参考光和所述多角度信号光，将所述参考光分别和每个角度的信号光进行偏振、混频以及探测后得到与参考光及信号光振幅成正比的输出信号；/n所述信号处理单元用于接收所述输出信号进行频谱分析计算得到目标物体的距离及速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学相干测距装置，其特征在于，包括：发光单元、分束单元、混频接收单元以及信号处理单元，
所述分束单元用于将所述发光单元输出的非准直光束分为出射光和参考光，所述出射光照射在目标物体上反射形成多角度信号光；
所述混频接收单元用于接收所述参考光和所述多角度信号光，将所述参考光分别和每个角度的信号光进行偏振、混频以及探测后得到与参考光及信号光振幅成正比的输出信号；
所述信号处理单元用于接收所述输出信号进行频谱分析计算得到目标物体的距离及速度。


2.根据权利要求1所述的光学相干测距装置，其特征在于，所述发光单元包括：光源和调制模块，所述调制模块用于将光源输出的光束进行频率调制或振幅啁啾调制得到所述发光单元的输出光束。


3.根据权利要求1所述的光学相干测距装置，其特征在于，所述混频接收单元包括：扩束模块、会聚模块以及像素单元阵列，
所述扩束模块获取所述参考光进行准直扩束后均匀分布的参考光束入射至所述像素单元阵列上；
所述会聚模块获取目标物体反射的不同角度的信号光分别进行会聚得到多个角度的信号光束；
所述像素单元阵列中的每个像素单元分别接收每个角度的信号光束，将得到的每个角度的信号光束分别和参考光束进行偏振分束、180度两相位混频以及探测后得到与参考光束信号振幅成正比的多个输出信号。


4.根据权利要求3所述的光学相干测距装置，其特征在于，所述像素单元包括：空间偏振分束器、空间光学混频器以及探测器，
所述空间偏振分束器获取所述参考光束和信号光束进行偏振分束得到偏振方向正交的两组偏振信号；
所述空间光学混频器将所述两组偏振信号经过混频得到相差为0度和180度的四组信号；
所述探测器将所述四组信号中相同偏振态的两组信号分别进行差分，得到偏振态不同的两组信号，将所述偏振态不同的两组信号进行平方求和得到与参考光信号振幅成正比的输出信号。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬伟，李文玲，张新群，
申请(专利权)人：国科光芯海宁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33