激光雷达收光耦合滤波系统及其滤波方法技术方案

技术编号:37482195 阅读:25 留言:0更新日期:2023-05-07 09:22
本发明专利技术提供一种激光雷达收光耦合滤波系统及其滤波方法,收光透镜与多模光纤耦合连接,多模光纤通过模式转换器与滤光装置连接,滤光装置与耦合透镜组连接,耦合透镜组与感光元件连接,滤光装置为光纤光栅滤光、或者为光纤滤波器。激光雷达收光系统使用光纤作为传输介质,能够有效降低激光雷达设备内部杂散光对回波光信号的干扰;使用光纤环形器与光纤光栅或光纤滤波器作为滤光模块,能够提高工作波长光透过率以及降低非工作波长光对回波光信号的影响,提高回波光信号的信噪比。提高回波光信号的信噪比。提高回波光信号的信噪比。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达收光耦合滤波系统及其滤波方法


[0001]本专利技术涉及收光耦合滤波系统领域,尤其是涉及一种激光雷达收光耦合滤波系统及其滤波方法。

技术介绍

[0002]激光雷达中光机系统主要由送光系统、扫描系统和收光系统组成。工作模式为送光系统发送脉冲激光,经扫描系统后脉冲激光被发送到不同角度方向,照射到目标物表面,在目标物表面发生散射,散射返回的回波光信号经扫描系统传输至收光系统汇聚到感光元件上。
[0003]传统收光滤波光学系统由窄带滤光片与收光透镜组组成,将回波光信号聚焦到感光元件上。传统收光滤波光学系统形式一如图1所示,回波光信号经过窄带滤光片进入收光透镜汇聚到感光元件;形式二多采用望远镜形式结构(开普勒式、卡塞格林式等等),将回光压缩再汇聚,如图2所示,回波光信号光束直径经收光透镜1和收光透镜2压缩后垂直入射到窄带滤光片,经收光透镜3汇聚再感光元件上。传统收光滤波光学系统在对回波光信号探测过程中容易受到激光雷达系统内部杂散光的干扰以及对窄带滤光片尺寸、透过率和带宽要求高致使成本上升。

技术实现思路

>[0004]本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达收光耦合滤波系统,其特征是:收光透镜与多模光纤耦合连接,多模光纤通过模式转换器与滤光装置连接,滤光装置与耦合透镜组连接,耦合透镜组与感光元件连接。2.根据权利要求1所述一种激光雷达收光耦合滤波系统,其特征是:滤光装置为光纤光栅滤光、或者为光纤滤波器。3.根据权利要求1

2任一项所述一种激光雷达收光耦合滤波系统的滤波方法,其特征是:该方法包括:收光透镜用于接收回波光信号,并从空间耦合至多模光纤中;多模光纤为大芯径NA≥0.22的光纤,大芯径便于接收远距离返回的回波光信号,NA大收光能力强;模式转换器用于多模光纤耦合至单模光纤,转换形式可为偏移冷接、熔接方式;光纤环形器用于将端口A输入的光从端口B输出,端口B输入的光从端口C输出;光纤光栅用于滤除工作波长以外波长的光,工作波长的光原路返回,工作波长以外的光向前传输;耦合透镜组用于将单模光纤输出的回波光信号汇聚在感光元件上。4.根据权利要求3所述一种激光雷达收光耦合滤波系统的滤波方法,其特征是:回波光信号经收光透镜汇聚耦合进多模光纤NA≥0.22;再经过模式转换器,将多模光纤中的回波光信号耦合进单模光纤中,通过光纤环形器端口A传输至端口B进入光纤光栅,非工作波长光经光纤光栅后继续向前传输透射,工作波长的激光被反射回端口B,从端口C输出至耦合透镜组再汇聚在感光元件上。5.根据权利要求3所述一种激光雷达收光耦合滤波系统的滤波方法,其特征是:非工作波长光经光纤光栅后继续向前传输透射,工作波长的激光被反射:即当入射光经过均匀FBG时,满足Bragg相位匹配条件的光产生高反射;不满足Bragg相位匹配条件的光,只有很微弱的部分能够被反射回来,但是可以发生高透射;满足Bragg相位匹配条件的光即衍射FBG中心波长λ
B
,即FBG的初始谐振波长为有效折射率调制无限...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄泰来
申请(专利权)人:武汉象印科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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