本發明專利技術公開了一種激光雷達探測的方法與裝置，屬于激光雷達測距領域，包括以下步驟：脈沖光源通過光耦合器或環形器將其發出的光脈沖信號耦合進延遲干涉儀；一個光脈沖經過延遲干涉儀后變成兩個光脈沖從延遲干涉儀出射；出射的兩個光脈沖信號經過光學發送天線進入待測空間；從待測空間中目標物體反射的兩個光脈沖信號經光學接收天線后再次進入延遲干涉儀實現干涉；利用光電平衡探測器對經過光學接收天線進入延遲干涉儀的信號進行光電轉換；對通過光電平衡探測器檢測到的兩個光脈沖的干涉信號，利用飛行時間法進行距離測量。本發明專利技術所述的方法與裝置，抗干外界干擾能力強，可以有效解決環境背景光對激光雷達的干擾以及不同激光雷達間的干擾問題。激光雷達間的干擾問題。激光雷達間的干擾問題。
【技術實現步驟摘要】
一種激光雷達探測的方法與裝置
[0001]本專利技術涉及激光雷達測距領域，具體為一種激光雷達探測的方法。
[0002]本專利技術涉及激光雷達測距領域，具體為一種激光雷達探測的裝置。
技術介紹
[0003]作為一種能夠獲取物體位置、形狀的信息的傳感器，激光雷達適用于地形地圖測繪。常用于室內建模、道路及設施數據采集、礦山采空區測量，或搭載于飛行器上進行大范圍的電力巡線、林業普查、水利勘測等等，應用廣泛。目前，激光雷達測量技術應用呈現多樣化態勢，除了傳統測繪，在無人駕駛、智能機器人等新興行業展現了廣闊的市場前景。
[0004]市場上的激光雷達公司多數使用的是 飛行時間技術（TOF）技術，即通過光發射和接收的時間差來計算飛行時間，由此確定探測距離。但這種雷達測距方式其存在的一些問題，主要體現在抗干擾能力差：一方面抗環境中背景光的干擾能力差，另一方面體不同激光雷達間的相互干擾也無法有效去除。這就大大限制了此技術的應用。市場上還有另一種激光雷達的測距技術：調頻連續波 (FMCW )激光雷達技術，FMCW激光雷達能有效解決抗干擾問題， 但FMCW激光光源體積較大而且很昂貴，其次，它需要更多的計算能力，因此在生成全三維環繞圖時速度較慢，而且測量精度對調制時的線性度程度非常敏感。
[0005]因此，市場上迫切需要一種能有效解決抗干擾問題且實現容易、成本低的激光雷達技術。
技術實現思路
[0006]本專利技術的目的在于提供一種激光雷達探測的方法與裝置，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
[0007]為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種激光雷達探測的方法，包括以下步驟：S1:脈沖光源通過光耦合器或環形器將其發出的光脈沖信號耦合進延遲干涉儀；S2:一個光脈沖經過延遲干涉儀后變成兩個光脈沖從延遲干涉儀出射；S3:出射的兩個光脈沖信號經過光學發送天線進入待測空間;S4:從待測空間中目標物體反射的兩個光脈沖信號經光學接收天線后再次進入延遲干涉儀,通過延遲干涉后同時輸出的兩個光脈沖信號實現干涉，利用此干涉脈沖信號作為測距信號；S5:利用光電平衡探測器對經過光學接收天線進入延遲干涉儀的信號進行光電轉換；S6：對通過光電平衡探測器檢測到的兩個光脈沖干涉的測距信號，利用飛行時間法進行距離測量。
[0008]優選的，該方法還包括：延遲干涉儀光路中光脈沖的寬度，不大于遲干涉儀的臂長差。
[0009]一種激光雷達測距的裝置，該裝置包括：脈沖光源、第一光環形器、光學發送/接收
天線、延遲干涉儀、平衡光電探測器、距離測量處理單元；脈沖光源，用于產生探測光脈沖；收發合置的光學天線，用于實現光脈沖的準直發射和用于接收外空間中反射的光信號；第一光環形器，用于將脈沖光源的光脈沖引入延遲干涉儀，同時實現一路光探測器與延遲干涉儀的光路連接；延遲干涉儀，用于對目標物體反射的兩個光脈沖信號進行干涉接收，以抵消環境背景光的干擾；光電平衡探測器，用于對延遲干涉儀的接收光信號進行光電轉換和平衡接收；距離測量處理單元，用于利用飛行時間法實現距離測量。
[0010]優選的，該裝置還包括第二光環形器；第二光環形器用于實現發射光信號以及接收光信號與延遲干涉儀的光路連接。
[0011]優選的，該裝置光學天線分置為光學發送天線和光學接收天線；光學發送天線用于實現光脈沖的準直發射；光學接收天線用于實現接收外空間中反射的光信號。
[0012]優選的，該裝置的光路由光纖來連接搭建。
[0013]與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：本專利技術的激光雷達測距的方法與裝置抗干外界干擾能力強且實現方便成本低。
附圖說明
[0014]圖1為本專利技術的整體流程圖；圖2為本專利技術的收發光學天線合置的實施方式圖；圖3為本專利技術的收發光學天線分置的實施方式圖。
[0015]圖中：1、脈沖光源；2、延遲干涉儀；3、收發合置的光學天線；3-a、光學發送天線；3-b、光學接收天線；4、光電平衡探測器；5、距離測量處理單元；6、第一光環形器；7、第二光環形器；8、連接光纖。
具體實施方式
[0016]下面結合附圖，對本專利技術做進一步的詳細描述。
[0017]針對現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種激光雷達測距的方法和裝置,且實現成本低。
[0018]本專利技術的目的是通過如下技術措施來達到：首先，利用延遲干涉儀將經過光耦合器或環形器入射到其中的一個光脈沖分成兩個光脈沖出射延遲干涉儀，然后經過發送光學天線準直后進入待測空間；延遲干涉儀也稱為延遲線干涉儀通常應用在光通信領域，用于實現光DPSK調制信號的解調，這里選用的延遲干涉儀與用于光DPSK調制技術中的延遲干涉儀原理相同。經過光耦合器或環形器進入延遲儀的一個光脈沖信號分別經過延遲干涉儀的兩個不等臂長的干涉臂而形成兩個光脈沖信號，分別先后從延遲干涉儀的一個輸出端口輸出。從延遲干涉儀的輸出端口輸出的光脈沖信號有較大的發散角，需要經過發送光學天線準直后進入待測空
間。
[0019]其次，從待測距目標物體上反射的兩個光脈沖信號經過光學接收天線后再次進入延遲干涉儀，通過延遲干涉儀后同時輸出的兩個光脈沖信號實現干涉，以此干涉脈沖信號作為測距信號；前述先后兩個光脈沖信號經過發送光學天線進入待測空間，當遇到待測距的目標物體后反射，反射光經過光學接收天線后進入延遲干涉儀。先到達的經過延遲干涉儀的長臂傳輸光脈沖信號，與后到達的經過延遲干涉儀的短臂傳輸光脈沖信號，通過干涉儀后同時輸出，實現干涉；先到達的經過延遲干涉儀的短臂傳輸光脈沖信號，與后到達的經過延遲干涉儀的長臂傳輸光脈沖信號的情況如下：當滿足光脈沖寬度或光的相干長度小于延遲延遲儀的臂長差這個條件時不發生干涉，當不滿足此條件時先后到達延遲干涉儀的信號在通過延遲干涉儀時會部分重疊并發生干涉。
[0020]再次，利用光電平衡探測器對經過光學接收天線進入延遲干涉儀的信號進行光電轉換；與光DPSK調制技術中應用光電平衡探測器相同，這里也采用光電平衡檢測測器來實現對經過光學接收天線進入延遲干涉儀的信號進行光電轉換和平衡接收。
[0021]最后，對通過光電平衡探測器檢測到的兩個光脈沖干涉的測距信號，利用飛行時間法進行距離測量。
[0022]通過比較測距信號出現的時間，利用飛行時間法來進行距離測量。
[0023]通過比較光電平衡探測器檢測到的兩個光脈沖干涉的測距信號的出現時間，利用目前已經在激光雷達測距技術中廣泛使用的飛行時間法來進行距離測量。
[0024]以上技術措施由圖1所示。
[0025]優選地，還包括如下步驟：首先，延遲干涉儀光路中光脈沖的寬度，不大于遲干涉儀的臂長差。當延遲干涉儀光路中光脈沖的寬度不大于遲干涉儀的臂長差時，只有通過延遲干涉后同時輸出的兩個光脈沖信號能實現干涉，這樣測距信號的干擾比較小，便于方案實現；其次，采用光學發送天線和光學接收天線光路復用的結構。光學收發天線為同一個光學裝置，可以使得系統更加緊湊。
[0026]最后，延遲干涉儀的光路由光纖來搭建。延遲干本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種激光雷達探測的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1:脈沖光源通過光耦合器或環形器將其發出的光脈沖信號耦合進延遲干涉儀；S2:一個光脈沖經過延遲干涉儀后變成兩個光脈沖從延遲干涉儀出射；S3:出射的兩個光脈沖信號經過光學發送天線進入待測空間;S4:從待測空間中目標物體反射的兩個光脈沖信號經光學接收天線后再次進入延遲干涉儀,通過延遲干涉后同時輸出的兩個光脈沖信號實現干涉，利用此干涉脈沖信號作為測距信號；S5:利用光電平衡探測器對經過光學接收天線進入延遲干涉儀的信號進行光電轉換；S6：對通過光電平衡探測器檢測到的兩個光脈沖干涉的測距信號，利用飛行時間法進行距離測量。2.根據權利要求1所述的一種激光雷達探測的方法，其特征在于，該方法還包括：延遲干涉儀光路中光脈沖的寬度，不大于遲干涉儀的臂長差。3.根據權利要求1或2所述的一種激光雷達探測的方法，其特征在于，該方法還包括：采用光學發送天線和光學接收天線光路復用的結構。4.根據權利要求1、2、3所述的一種激光雷達探測的方法，其特征在于，該方法還包括：延遲干涉儀的光路由光纖來搭建。5.一種激光雷達探測的裝置，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：?五一IntClG零一S一七一零，
申請(專利權)人：李思佳，
類型：發明
國別省市：
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