激光雷達(dá)光學(xué)效率檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及激光雷達(dá)，特別涉及激光雷達(dá)的光學(xué)效率檢測(cè)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 激光雷達(dá)是以激光為探測(cè)光源，通過探測(cè)激光與大氣相互作用的輻射信號(hào)來遙感 大氣氣溶膠的光學(xué)特性。當(dāng)前我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域主要監(jiān)測(cè)近地面環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)于高空氣溶 膠的遙感探測(cè)手段不足，激光雷達(dá)有效的彌補(bǔ)了這個(gè)不足。
[0003] 激光雷達(dá)光學(xué)系統(tǒng)分為發(fā)射和接收兩部分，為了保證激光雷達(dá)有較高的探測(cè)效能 需要對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)校。前期設(shè)計(jì)階段一般采用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件對(duì)激光雷達(dá)對(duì)應(yīng)探測(cè)波長(zhǎng) 的發(fā)射光效率和接收光效率進(jìn)行模擬分析，而在實(shí)際的設(shè)備組裝階段，需要有測(cè)試裝置和 方法可以檢測(cè)每一個(gè)探測(cè)波長(zhǎng)的光學(xué)接收效率，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況或驗(yàn)證光學(xué)系 統(tǒng)調(diào)校是否到位。
[0004] 激光雷達(dá)一般采用準(zhǔn)直擴(kuò)束器對(duì)激光的發(fā)散角進(jìn)行壓制，同時(shí)該發(fā)散角小于接收 望遠(yuǎn)鏡接收角，確保探測(cè)有效回波信號(hào)進(jìn)入接收望遠(yuǎn)鏡接收視場(chǎng)。經(jīng)過擴(kuò)束后的激光束直 徑較大，超出了分光裝置的有效通光孔徑，對(duì)于發(fā)射光束不同波長(zhǎng)的能量檢測(cè)不利。本發(fā)明 中引入了可調(diào)諧光闌，調(diào)整可調(diào)諧光闌的直徑，在不更改激光雷達(dá)發(fā)射系統(tǒng)的前提下獲取 了較小直徑的探測(cè)光束，這個(gè)直徑的光束可以有效通過分光裝置，分光裝置對(duì)不同探測(cè)波 長(zhǎng)的激光實(shí)現(xiàn)分離。同時(shí)，在接收光能量檢測(cè)階段，也可以確保該直徑光束可以被角反射器 有效折返回接收望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。
[0005] 目前已經(jīng)公開的文獻(xiàn)專利中沒有看到有激光雷達(dá)整機(jī)光學(xué)效率的檢測(cè)裝置和方 法的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種激光雷達(dá)的光學(xué)效率檢 測(cè)裝置。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0008] 一種激光雷達(dá)的檢測(cè)裝置；所述檢測(cè)裝置包括：
[0009] 光闌，所述光闌設(shè)置在激光雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡的中心光軸上；
[0010] 分光模塊，所述分光模塊設(shè)置在激光雷達(dá)的光路上的光闌的下游；
[0011] 光功率計(jì)，所述光功率計(jì)可移動(dòng)地設(shè)置在所述分光模塊的側(cè)部，用于檢測(cè)不同波 長(zhǎng)光的功率；
[0012] 第一反射鏡，當(dāng)檢測(cè)接收能量時(shí)所述第一反射鏡將輸出光闌的光折返。
[0013] 本發(fā)明還提供了激光雷達(dá)光學(xué)效率檢測(cè)方法。該發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí) 現(xiàn)的：
[0014] 激光雷達(dá)的檢測(cè)方法，所述激光雷達(dá)的檢測(cè)方法包括：
[0015] 光闌和分光模塊設(shè)置在所述激光雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡的出光路徑上，調(diào)節(jié)光闌的出光孔 徑，使包含至少二個(gè)波長(zhǎng)的出射光穿過所述光闌后被分光模塊分開，光功率計(jì)檢測(cè)各波長(zhǎng) 光的發(fā)射能量Ni;i= 1、2…N，N為正整數(shù)；
[0016] 第一反射鏡設(shè)置在所述激光雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡的一側(cè)的所述光闌的下游的光路上，所述 分光模塊設(shè)置激光雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡的另一側(cè)的光路上；調(diào)節(jié)光闌的出光孔徑，所述出射光穿過 所述光闌后被所述第一反射鏡反射，穿過所述激光雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡后被所述分光模塊分光，光 功率計(jì)檢測(cè)各波長(zhǎng)光的接收能量ni;i= 1、2…N，N為正整數(shù)；
[0017] 根據(jù)所述發(fā)射能量和接收能量，從而獲知所述激光雷達(dá)對(duì)各波長(zhǎng)光的接收效率
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種激光雷達(dá)光學(xué)效率檢測(cè)裝置；其特征在于：所述檢測(cè)裝置包括： 光闌，所述光闌設(shè)置在激光雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡的中心光軸上； 分光模塊，所述分光模塊設(shè)置在激光雷達(dá)的光路上的光闌的下游； 光功率計(jì)，所述光功率計(jì)可移動(dòng)地設(shè)置在所述分光模塊的側(cè)部，用于檢測(cè)不同波長(zhǎng)光 的功率； 第一反射鏡，當(dāng)檢測(cè)接收能量時(shí)所述第一反射鏡將輸出光闌的光折返。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于： 當(dāng)檢測(cè)發(fā)射能量時(shí)，所述分光模塊和光闌處于同一側(cè)； 當(dāng)檢測(cè)接收能量時(shí)，所述分光模塊和光闌處于望遠(yuǎn)鏡的兩側(cè)，所述光闌和第一反射鏡 處于同一側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于：所述反射鏡是角錐鏡。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于：所述分光模塊采用諧波片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測(cè)裝置，其特征在于：所述分光模塊包括二個(gè)諧波分離片 及第二反射鏡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于：所述光闌的出光孔徑可調(diào)范圍為 I-IOmm0
7. 激光雷達(dá)光學(xué)效率檢測(cè)方法，所述激光雷達(dá)的檢測(cè)方法包括： 光闌和分光模塊設(shè)置在所述激光雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡的出光路徑上，調(diào)節(jié)光闌的出光孔徑，使 包含至少二個(gè)波長(zhǎng)的出射光穿過所述光闌后被分光模塊分開，光功率計(jì)檢測(cè)各波長(zhǎng)光的發(fā) 射能量Ni;i = 1、2…N，N為正整數(shù)； 第一反射鏡設(shè)置在所述激光雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡的一側(cè)的所述光闌的下游的光路上，所述分光 模塊設(shè)置激光雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡的另一側(cè)的光路上；調(diào)節(jié)光闌的出光孔徑，所述出射光穿過所述 光闌后被所述第一反射鏡反射，穿過所述激光雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡后被所述分光模塊分光，光功率 計(jì)檢測(cè)各波長(zhǎng)光的接收能量n i;i = 1、2…N，N為正整數(shù)； 根據(jù)所述發(fā)射能量和接收能量，從而獲知所述激光雷達(dá)對(duì)各波長(zhǎng)光的接收效率
N為正整數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測(cè)方法，其特征在于：所述分光模塊包括二個(gè)諧波分離片 及第二反射鏡。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種激光雷達(dá)光學(xué)效率檢測(cè)裝置及方法；所述檢測(cè)裝置包括：光闌，所述光闌設(shè)置在激光雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡的中心光軸上；分光模塊，所述分光模塊設(shè)置在激光雷達(dá)的光路上的光闌的下游；光功率計(jì)，所述光功率計(jì)可移動(dòng)地設(shè)置在所述分光模塊的側(cè)部，用于檢測(cè)不同波長(zhǎng)光的功率；第一反射鏡，當(dāng)檢測(cè)接收能量時(shí)所述第一反射鏡將輸出光闌的光折返。本發(fā)明檢測(cè)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01S7-497
【公開號(hào)】CN104535986
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410855490
【發(fā)明人】于會(huì), 李虎
【申請(qǐng)人】無錫中科光電技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日