激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及激光雷達(dá)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，以解決現(xiàn)有激光雷達(dá)在使用過程中應(yīng)用范圍容易受到限制的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型包括殼體、消雜光光欄、空間濾波器、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)、窄帶濾光片、衰減片、偏振模塊、微孔筒、互換機(jī)構(gòu)、PMT單通道光電倍增模塊或APD單光子計(jì)數(shù)部分，其中，互換機(jī)構(gòu)安裝在殼體的外壁上，PMT單通道光電倍增模塊安裝在互換機(jī)構(gòu)上，APD單光子計(jì)數(shù)部分包括相連接的APD單光子計(jì)數(shù)模塊與光纖聚焦機(jī)構(gòu)，光纖聚焦機(jī)構(gòu)與互換機(jī)構(gòu)相連接。本實(shí)用新型能夠根據(jù)實(shí)際需求，從而將PMT單通道光電倍增模塊或APD單光子計(jì)數(shù)部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的互換，以擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。
【專利說明】激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光雷達(dá)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的激光雷達(dá)由半導(dǎo)體激光泵浦的Nd:YAG偏振脈沖激光器、激光發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)、信號接收光學(xué)系統(tǒng)、高靈敏度光電探測器、高速多道計(jì)數(shù)器、計(jì)算機(jī)、偏振模塊、以及控制和數(shù)據(jù)處理軟件等組成，其中激光發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)主要包括偏振激光器和擴(kuò)束器；信號接收光學(xué)系統(tǒng)包括接收望遠(yuǎn)鏡、空間濾波器、窄帶濾光片和聚焦透鏡；高靈敏度光電探測器采用了單通道光電倍增模塊，它有飽和自保護(hù)功能、暗計(jì)數(shù)低的特點(diǎn)，這個(gè)模塊包括了高壓電源、甄別器、信號脈沖整形等功能，實(shí)現(xiàn)單光子計(jì)數(shù)，最小時(shí)間分辨為IOOns的情況(空間分辨最小為15m)，對應(yīng)測量范圍可達(dá)30km，同步觸發(fā)信號來自激光器，實(shí)現(xiàn)同步的多道計(jì)數(shù)和累加計(jì)算。
[0003]其工作原理為:激光發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)發(fā)射的激光經(jīng)擴(kuò)束器擴(kuò)束后發(fā)射到大氣中，光束被氣溶膠粒子散射，散射信號被信號接收光學(xué)系統(tǒng)接收，來自非球形粒子或球形粒子的散射信號有不同的退偏振特性，偏振模塊將散射信號按照偏振特性分成兩路，分別傳遞到高靈敏度光電探測器，從而獲得散射波的退偏振度，多道光子計(jì)數(shù)器按照時(shí)序分別累加平均接收的信號，同時(shí)將它們存儲到數(shù)據(jù)存儲單元，經(jīng)上位機(jī)數(shù)據(jù)處理可得到數(shù)據(jù)結(jié)果。
[0004]然而，現(xiàn)有激光雷達(dá)的接收部分均采用大面積接收的單通道光電倍增模塊(僅能用在可見光范圍)，不能采用小面積接收的APD單光子計(jì)數(shù)模塊(可擴(kuò)展至近紅外附近)，限制了其應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種能夠根據(jù)實(shí)際需求從而將PMT單通道光電倍增模塊或APD單光子計(jì)數(shù)部分進(jìn)行互換，以擴(kuò)展激光雷達(dá)的應(yīng)用范圍的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括殼體、消雜光光欄、空間濾波器、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)、窄帶濾光片、衰減片、偏振模塊與微孔筒，還包括互換機(jī)構(gòu)、PMT單通道光電倍增模塊或APD單光子計(jì)數(shù)部分；所述互換機(jī)構(gòu)安裝在所述殼體的外壁上；所述PMT單通道光電倍增模塊安裝在所述互換機(jī)構(gòu)上；所述APD單光子計(jì)數(shù)部分包括相連接的APD單光子計(jì)數(shù)模塊與光纖聚焦機(jī)構(gòu)，所述光纖聚焦機(jī)構(gòu)與所述互換機(jī)構(gòu)相連接。
[0007]上述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其中，所述Aro單光子計(jì)數(shù)模塊通過光纖與所述光纖聚焦機(jī)構(gòu)相連接。
[0008]上述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其中，所述空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述空間濾波器的后側(cè)，并與其對接，所述空間濾波器設(shè)置在所述微孔筒的后側(cè)，所述微孔筒的前端與所述消雜光光欄的末端對接，所述空間濾波器與所述微孔筒和所述消雜光光欄同軸設(shè)置；所述準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、所述窄帶濾光片和所述衰減片依次設(shè)置在所述空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)的后側(cè)，并與所述空間濾波器同軸設(shè)置，所述偏振模塊設(shè)置在所述衰減片的后側(cè)。
[0009]上述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其中，所述互換機(jī)構(gòu)、所述PMT單通道光電倍增模塊、所述APD單光子計(jì)數(shù)模塊、所述光線與所述光纖聚集機(jī)構(gòu)的數(shù)量均為兩個(gè)。
[0010]上述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其中，第一互換機(jī)構(gòu)安裝在所述偏振模塊的后側(cè)，并與所述衰減片同軸線設(shè)置，第二互換機(jī)構(gòu)軸向安裝在所述偏振模塊的頂部。
[0011]上述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其中，在所述第一互換機(jī)構(gòu)上安裝有第一 PMT單通道光電倍增模塊，并與所述衰減片同軸線設(shè)置；在所述第二互換機(jī)構(gòu)上安裝有第二 PMT單通道光電倍增模塊。
[0012]上述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其中，在所述第一互換機(jī)構(gòu)上安裝第一光纖聚集機(jī)構(gòu)，并與所述衰減片同軸線設(shè)置，所述第一光纖聚集機(jī)構(gòu)通過第一光纖與第一 APD單光子計(jì)數(shù)模塊相連接。
[0013]上述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其中，在所述第二互換機(jī)構(gòu)上安裝第二光纖聚集機(jī)構(gòu)，所述第二光纖聚集機(jī)構(gòu)通過第二光纖與第二 APD單光子計(jì)數(shù)模塊相連接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，能夠根據(jù)使用中的實(shí)際需求，從而將PMT單通道光電倍增模塊或APD單光子計(jì)數(shù)部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的互換，以擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]主要元件符號說明如下:
[0019]1-消雜光光校正 2-空間濾波器 3-準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)
[0020]4-空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)5-窄帶濾光片
[0021]6-衰減片 7-偏振模塊 8-第一光纖聚集機(jī)構(gòu)
[0022]8.1-第二光纖聚集機(jī)構(gòu)9-第一 PMT單通道光電倍增模塊
[0023]9.1-第二 PMT單通道光電倍增模塊 10-第一光纖
[0024]10.1-第二光纖 11-第一互換機(jī)構(gòu)11.1-第二互換機(jī)構(gòu)
[0025]12-第一 APD單光子計(jì)數(shù)模塊
[0026]12.1-第一 APD單光子計(jì)數(shù)模塊 13-微孔筒
【具體實(shí)施方式】
[0027]本實(shí)用新型提供一種激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括殼體、消雜光光欄、空間濾波器、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)、窄帶濾光片、衰減片、偏振模塊、微孔筒、互換機(jī)構(gòu)、PMT單通道光電倍增模塊或APD單光子計(jì)數(shù)部分，其中，互換機(jī)構(gòu)安裝在殼體的外壁上，PMT單通道光電倍增模塊安裝在互換機(jī)構(gòu)上，APD單光子計(jì)數(shù)部分包括相連接的APD單光子計(jì)數(shù)模塊與光纖聚焦機(jī)構(gòu)，光纖聚焦機(jī)構(gòu)與互換機(jī)構(gòu)相連接。本實(shí)用新型能夠根據(jù)實(shí)際需求，從而將PMT單通道光電倍增模塊或APD單光子計(jì)數(shù)部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的互換，以擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。[0028]如圖1所示，該實(shí)施例包括殼體、消雜光光欄1、空間濾波器2、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)3、空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)4、窄帶濾光片5、衰減片6、偏振模塊7與微孔筒13，互換機(jī)構(gòu)與PMT單通道光電倍增模塊。
[0029]空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)4設(shè)置在空間濾波器2的后側(cè)，并與其對接，通過空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)對空間濾波器的上、下位置進(jìn)行調(diào)整?？臻g濾波器設(shè)置在微孔筒的后側(cè)，微孔筒的前端與消雜光光欄的末端對接，通過調(diào)整微孔筒與消雜光光欄之間的前后位置調(diào)整空間濾波器的前后距離?？臻g濾波器與微孔筒和消雜光光欄同軸設(shè)置；準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、窄帶濾光片和衰減片依次設(shè)置在空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)的后側(cè)，并與空間濾波器同軸設(shè)置，偏振模塊設(shè)置在衰減片的后側(cè)。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)將光準(zhǔn)直成平行光，通過窄帶濾光片和衰減片，再通過偏振模塊。
[0030]互換機(jī)構(gòu)、PMT單通道光電倍增模塊的數(shù)量均為兩個(gè)。第一互換機(jī)構(gòu)11軸心處的橫向延長線與第二互換機(jī)構(gòu)11.1軸心處的縱向延長線形成90°的夾角。第一互換機(jī)構(gòu)11安裝在偏振模塊7的后側(cè)，并與衰減片6同軸線設(shè)置，第一 PMT單通道光電倍增模塊9直接安裝在第一互換機(jī)構(gòu)11上，并與衰減片同軸線設(shè)置。第二互換機(jī)構(gòu)11.1軸向安裝在偏振模塊7頂部的殼體上，第二 PMT單通道光電倍增模塊9.1直接安裝在第二互換機(jī)構(gòu)11.1上。
[0031]如圖2所不,該實(shí)施例包括殼體、消雜光光欄1、空間濾波器2、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)3、空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)4、窄帶濾光片5、衰減片6、偏振模塊7與微孔筒13，互換機(jī)構(gòu)與APD單光子計(jì)數(shù)部分。Aro單光子計(jì)數(shù)部分包括相連接的AH)單光子計(jì)數(shù)模塊與光纖聚焦機(jī)構(gòu)，光纖聚焦機(jī)構(gòu)與互換機(jī)構(gòu)相連接。APD單光子計(jì)數(shù)模塊通過光纖與光纖聚焦機(jī)構(gòu)相連接。
[0032]空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)4設(shè)置在空間濾波器2的后側(cè)，并與其對接，通過空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)對空間濾波器的上、下位置進(jìn)行調(diào)整。空間濾波器設(shè)置在微孔筒的后側(cè)，微孔筒的前端與消雜光光欄的末端對接，通過調(diào)整微孔筒與消雜光光欄之間的前后位置調(diào)整空間濾波器的前后距離。空間濾波器與微孔筒和消雜光光欄同軸設(shè)置；準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、窄帶濾光片和衰減片依次設(shè)置在空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)的后側(cè)，并與空間濾波器同軸設(shè)置，偏振模塊設(shè)置在衰減片的后側(cè)。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)將光準(zhǔn)直成平行光，通過窄帶濾光片和衰減片，再通過偏振模塊。
[0033]互換機(jī)構(gòu)、APD單光子計(jì)數(shù)部分的數(shù)量均為兩個(gè)。第一互換機(jī)構(gòu)11軸心處的橫向延長線與第二互換機(jī)構(gòu)11.1軸心處的縱向延長線形成90°的夾角。
[0034]第一互換機(jī)構(gòu)11安裝在偏振模塊7的后側(cè)，并與衰減片6同軸線設(shè)置，第一光纖聚集機(jī)構(gòu)11通過第一光纖10與第一 Aro單光子計(jì)數(shù)模塊12相連接。第二互換機(jī)構(gòu)11.1軸向安裝在偏振模塊7頂部的殼體上，第二光纖聚集機(jī)構(gòu)8.1直接安裝在第二互換機(jī)構(gòu)11.1上，第二光纖聚集機(jī)構(gòu)8.1通過第二光纖10.1與第二 APD單光子計(jì)數(shù)模塊12.1相連接。
[0035]惟以上所述者，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，舉凡熟悉此項(xiàng)技藝的專業(yè)人士.在了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段之后，自然能依據(jù)實(shí)際的需要，在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下加以變化。因此凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所作的同等變化與修飾，曾應(yīng)仍屬本實(shí)用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu),包括殼體、消雜光光欄、空間濾波器、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)、窄帶濾光片、衰減片、偏振模塊與微孔筒，其特征在于，還包括互換機(jī)構(gòu)、PMT單通道光電倍增模塊或APD單光子計(jì)數(shù)部分； 所述互換機(jī)構(gòu)安裝在所述殼體的外壁上； 所述PMT單通道光電倍增模塊安裝在所述互換機(jī)構(gòu)上； 所述APD單光子計(jì)數(shù)部分包括相連接的APD單光子計(jì)數(shù)模塊與光纖聚焦機(jī)構(gòu)，所述光纖聚焦機(jī)構(gòu)與所述互換機(jī)構(gòu)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述Aro單光子計(jì)數(shù)模塊通過光纖與所述光纖聚焦機(jī)構(gòu)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述空間濾波器的后側(cè)，并與其對接，所述空間濾波器設(shè)置在所述微孔筒的后偵牝所述微孔筒的前端與所述消雜光光欄的末端對接，所述空間濾波器與所述微孔筒和所述消雜光光欄同軸設(shè)置；所述準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、所述窄帶濾光片和所述衰減片依次設(shè)置在所述空間濾波器調(diào)整機(jī)構(gòu)的后側(cè)，并與所述空間濾波器同軸設(shè)置，所述偏振模塊設(shè)置在所述裳減片的后側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述互換機(jī)構(gòu)、所述PMT單通道光電倍增模塊、所述APD單光子計(jì)數(shù)模塊、所述光纖與所述光纖聚集機(jī)構(gòu)的數(shù)量均為兩個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一互換機(jī)構(gòu)安裝在所述偏振模塊的后側(cè)，并與所述衰減片同軸線設(shè)置，第二互換機(jī)構(gòu)軸向安裝在所述偏振模塊的頂部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述第一互換機(jī)構(gòu)上安裝有第一 PMT單通道光電倍增模塊，并與所述衰減片同軸線設(shè)置；在所述第二互換機(jī)構(gòu)上安裝有第二 PMT單通道光電倍增模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述第一互換機(jī)構(gòu)上安裝第一光纖聚集機(jī)構(gòu)，并與所述衰減片同軸線設(shè)置，所述第一光纖聚集機(jī)構(gòu)通過第一光纖與第一 APD單光子計(jì)數(shù)模塊相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光雷達(dá)接收調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述第二互換機(jī)構(gòu)上安裝第二光纖聚集機(jī)構(gòu)，所述第二光纖聚集機(jī)構(gòu)通過第二光纖與第二 APD單光子計(jì)數(shù)模塊相連接。
【文檔編號】G01S7/486GK203385853SQ201320503226
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】郭京偉, 丁志田 申請人:北京怡孚和融科技有限公司