一种透雾霾激光测距系统与方法技术方案

一种透雾霾激光测距系统与方法，属于激光测距技术领域，为了解决现有激光测距光学系统在烟尘雾霾条件下探测距离近以及后向散射光导致单光子探测器无法工作的问题，所述信号发生器分别与线偏振激光器和计时芯片连接；所述线偏振激光器在多个偏振物镜中心位置，扩束镜与线偏振激光器同轴设置，线偏振激光器中心与多个偏振物镜每个口径中心等距；所述多个偏振物镜后方与等长光纤束前端相连，入射光将耦合进光纤，等长光纤束后端接入阵列单光子探测器，阵列单光子探测器的每一个接入光纤的像元对应的输出引脚均接入并行处理单片机，并行处理单片机的输出端接入计时芯片，计时芯片输出端接入计算单片机。避免单个单光子探测器死时间内无法探测的问题。间内无法探测的问题。间内无法探测的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种透雾霾激光测距系统与方法


[0001]本专利技术属于激光测距
，特别涉及一种透雾霾激光测距系统与方法。

技术介绍

[0002]烟尘雾霾条件下激光测距存在诸多难点，主要表现在：1)含高浓度烟尘雾霾大气中激光的透过率要远低于高可见度大气；2)激光照射到烟尘雾霾的大分子后可形成高于一般气体分子的强烈后向散射，造成接收系统的误判，形成错误距离信息。
[0003]为提高探测的距离，通常利用单光子探测器代替普通APD探测器来接收回波信号，单光子探测器的灵敏度高于普通APD探测器3～4个数量级，理论上对于点目标的探测距离可提高1个数量级，对于扩展目标的探测距离可提高2个数量级。
[0004]单光子探测器均存在暗计数，无法判断真伪情况下作为探测信号会产生伪距离信息，同时单光子探测器还存在死时间，即在接收到信号后将一段时间内(一般大于20μs)不可再工作，在有强烈后向散射的情况下，有效距离信号将被淹没于噪声之中无法识别。
[0005]空气中悬浮的大分子的后向散射光的偏振度小于目标后向散射光的偏振度，利用烟尘雾霾散射光和物体散射光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透雾霾激光测距系统，其特征是，该系统包括信号发生器(1)、线偏振激光器(2)、扩束镜(3)、多个偏振物镜(4)，等长光纤束(5)，阵列单光子探测器(6)、并行处理单片机(7)、计时芯片(8)与计算单片机(9)组成；所述信号发生器(1)分别与线偏振激光器(2)和计时芯片(8)连接；所述线偏振激光器(2)在多个偏振物镜(4)中心位置，扩束镜(3)与线偏振激光器(2)同轴设置，线偏振激光器(2)中心与多个偏振物镜(4)每个口径中心等距；所述多个偏振物镜(4)后方与等长光纤束(5)前端相连，入射光将耦合进光纤，等长光纤束(5)后端接入阵列单光子探测器(6)，阵列单光子探测器(6)的每一个接入光纤的像元对应的输出引脚均接入并行处理单片机(7)，并行处理单片机(7)的输出端接入计时芯片(8)，计时芯片(8)输出端接入计算单片机(9)；信号发生器(1)产生的脉冲或连续信号，一部分输入计时芯片(8)作为计时的起始信号或者对比信号，一部分输入线偏振激光器(2)，线偏振激光器(2)根据信号发出激光，扩束镜(3)对发出激光扩束、多个偏振物镜(4)接收激光回波并耦合进等长光纤束(5)，等长光纤束(5)将每个物镜接收的回波传输至阵列单光子探测器(6)对应的像元，每根光纤对应阵列单光子探测器(6)的一个像元，阵列单光子探测器(6)每个连接光纤的像元引脚与并行处理单片机(7)输入端相连，并行处理单片机(7)输出信号接入计时芯片(8)，计时芯片(8)通过计算信号发生器(1)信号与并行处理单片机(7)信号的得到时间差
△
t，计算单片机(9)根据时间差
△
t产生距离值L，依据为公式：L＝
△
tc/2，c为光速。2.一种透雾霾激光测距方法，其特征是，该方法包括以下步骤：步骤1，信号发生器(1)产生的信号，一部分输入计时芯片(8)作为计时的起始信号或者对比信号，一部分输入线偏振激光器(2)作为驱动信号；步骤2，线偏振激光器(2)根据信号发出激光，线偏振激光器(2)产生的线偏振激光经过扩束镜(3)扩束后照向目标；步骤3，激光照在烟尘雾霾分子后会产生后向散射光，激光照在目标后会产生漫反射光，偏振角与多个偏振物镜(4)相...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘壮，付强，李英超，王超，史浩东，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：