System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 脉冲激光雷达和探测方法技术_技高网

脉冲激光雷达和探测方法技术

技术编号:41195350 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-07 22:24
本发明专利技术涉及一种脉冲激光雷达和探测方法。脉冲激光雷达包括:激光模块、第一耦合器、调制器、第一分束器、循环模块、处理模块和探测模块。通过将第一连续激光和循环光耦合为第一耦合光后输出至调制器,调制器对第一耦合光进行频率调制与脉冲调制,得到第一调制光,第一调制光经第一分束器分束得到待循环光和第二调制光;并利用循环模块,将待循环光转换为循环光传输至第一耦合器,此后每次调制都增加一次消光和一次移频;因此,调制次数越多,移频和消光比越大。本申请通过循环调制的方式取代了多个调制器级联的调制方式,即无需级联多个调制器即可得到高消光比的脉冲。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光雷达,特别是涉及脉冲激光雷达和探测方法


技术介绍

1、随着激光雷达技术的发展,出现了脉冲激光雷达技术。在脉冲激光雷达中,消光比是非常重要的参数。尤其对于相干体制雷达,系统消光比不足会严重影响雷达对微弱信号的探测结果。

2、目前常用声光调制器、电光调制器、半导体光放大器等手段对光束进行脉冲调制。但对于进行微弱信号探测的相干雷达,单个器件的很难达到系统所需的消光比。往往采用多个调制器级联实现超高消光比。

3、激光雷达进行信号探测时,难免会出现一定的误差。目前常通过算法识别异常数据并剔除,或采用插值法补足剔除的数据,这些可以大大减少异常数据的影响,但无法反应真实情况。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述问题,本申请实施例提供一种能够降低激光雷达探测误差、提高系统消光比的脉冲激光雷达和探测方法。

2、第一方面,本申请提供了一种脉冲激光雷达,该激光雷达包括:

3、激光模块,用于输出第一连续激光和第二连续激光;

4、第一耦合器,用于接收第一连续激光和循环光,并将第一连续激光和循环光耦合为第一耦合光后输出;

5、调制器,用于接收第一耦合器输出的第一耦合光,对第一耦合光进行频率调制与脉冲调制,得到第一调制光;

6、第一分束器,用于接收第一调制光,并将第一调制光进行分束得到待循环光和第二调制光;

7、循环模块,用于接收待循环光,将待循环光转换为循环光传输至所述第一耦合器;

8、处理模块,用于接收第二调制光,将第二调制光发射到待测目标上,并接收待测目标反射回的回波信号;

9、探测模块,用于将回波信号和第二连续激光耦合后转换为电信号。

10、在其中一个实施例中,循环模块包括:光放大器,用于接收待循环光得到循环光,将循环光放大并延时后传输至所述第一耦合器。

11、在其中一个实施例中,循环光包括至少一束经调制的光信号,该至少一束经调制的光信号的消光比为调制消光比的至少一倍,该至少一束经调制的光信号的移频为调制移频的至少一倍。

12、在其中一个实施例中,第一分束器的分光比例为1:1至9:1之间。

13、在其中一个实施例中,探测模块包括:第二耦合器,第二耦合器用于耦合所述回波信号和所述第二连续激光,得到耦合光信号;

14、探测器,探测器接收耦合光信号,对耦合光信号进行拍频,并将拍频后的耦合光信号转换为电信号。

15、第二方面,本申请还提供了一种脉冲激光雷达探测方法,该方法包括:

16、控制激光模块输出第一连续激光和第二连续激光;

17、通过第一耦合器接收第一连续激光和循环光,并将第一连续激光和循环光耦合为第一耦合光后输出;

18、通过调制器接收第一耦合器输出的第一耦合光,并对第一耦合光进行频率调制与脉冲调制,得到第一调制光;

19、采用第一分束器接收第一调制光,并将第一调制光进行分束得到待循环光和第二调制光;

20、通过循环模块接收待循环光,将待循环光转换为循环光传输至第一耦合器;

21、通过处理模块接收第二调制光,将第二调制光发射到待测目标上,并接收待测目标反射回的回波信号;

22、通过探测模块将回波信号和第二连续激光耦合后转换为电信号。

23、在其中一个实施例中,通过循环模块接收待循环光,将待循环光转换为循环光传输至第一耦合器包括:

24、通过光放大器接收待循环光得到循环光,将循环光放大并延时后传输至第一耦合器。

25、在其中一个实施例中,循环光包括至少一束经调制的光信号,该至少一束经调制的光信号的消光比为调制消光比的至少一倍,该至少一束经调制的光信号的移频为调制移频的至少一倍。

26、在其中一个实施例中,采用第一分束器接收第一调制光,并将第一调制光进行分束得到待循环光和第二调制光包括:

27、采用分光比例为1:1至9:1之间的第一分束器接收第一调制光,并将所述第一调制光进行分束得到待循环光和第二调制光,其中待循环光和所述第二调制光的比例与第一分束器的分光比例相对应。

28、在其中一个实施例中,通过探测模块将所述回波信号和所述第二连续激光耦合后转换为电信号包括:

29、通过第二耦合器耦合回波信号和第二连续激光,得到耦合光信号;

30、通过探测器接收耦合光信号,对耦合光信号进行拍频,并将拍频后的耦合光信号转换为电信号。

31、上述脉冲激光雷达和探测方法,通过将第一连续激光和循环光耦合为第一耦合光后输出至调制器,调制器对第一耦合光进行频率调制与脉冲调制,得到第一调制光,第一调制光经第一分束器分束得到待循环光和第二调制光;并利用循环模块,将待循环光转换为循环光传输至第一耦合器,此后每次调制都增加一次消光和一次移频;因此,调制次数越多,移频和消光比越大,在频域上,移频越大、消光比越高,可以根据系统所需的消光比选择频率。本申请通过循环调制的方式取代了多个调制器级联的调制方式,即无需级联多个调制器即可得到高消光比的脉冲。进一步的,本申请提供的脉冲激光雷达因为调整参数少,所以误差来源少,并且调整复杂度降低;以及本申请提供的脉冲激光雷达由于采用了同一调制器循环调制,也使得测试结果的不确定度降低。

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【技术保护点】

1.一种脉冲激光雷达,其特征在于,所述激光雷达包括:

2.根据权利要求1所述的脉冲激光雷达,其特征在于,所述循环模块包括:

3.根据权利要求1或2所述的脉冲激光雷达,其特征在于,所述循环光包括至少一束经调制的光信号,所述至少一束经调制的光信号的消光比为调制消光比的至少一倍,所述至少一束经调制的光信号的移频为调制移频的至少一倍。

4.根据权利要求1或2所述的脉冲激光雷达,其特征在于,所述第一分束器的分光比例为1:1至9:1之间。

5.根据权利要求1所述的脉冲激光雷达,其特征在于,所述探测模块包括:

6.一种脉冲激光雷达探测方法,其特征在于,所述方法包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述通过循环模块接收所述待循环光,将所述待循环光转换为循环光传输至所述第一耦合器包括:

8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述循环光包括至少一束经调制的光信号,所述至少一束经调制的光信号的消光比为调制消光比的至少一倍,所述至少一束经调制的光信号的移频为调制移频的至少一倍。

9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,采用第一分束器接收第一调制光,并将所述第一调制光进行分束得到待循环光和第二调制光包括:

10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述通过探测模块将所述回波信号和所述第二连续激光耦合后转换为电信号包括:

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【技术特征摘要】

1.一种脉冲激光雷达,其特征在于,所述激光雷达包括:

2.根据权利要求1所述的脉冲激光雷达,其特征在于,所述循环模块包括:

3.根据权利要求1或2所述的脉冲激光雷达,其特征在于,所述循环光包括至少一束经调制的光信号,所述至少一束经调制的光信号的消光比为调制消光比的至少一倍,所述至少一束经调制的光信号的移频为调制移频的至少一倍。

4.根据权利要求1或2所述的脉冲激光雷达,其特征在于,所述第一分束器的分光比例为1:1至9:1之间。

5.根据权利要求1所述的脉冲激光雷达,其特征在于,所述探测模块包括:

6.一种脉冲激光雷达探测方法,其特征在于,所述方法包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:张豪肖增利罗浩
申请(专利权)人:南京牧镭激光科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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