一種脈沖激光測距機光路系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及測距機，具體涉及一種脈沖激光測距機光路系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)激光測距系統(tǒng)的接收及發(fā)射光路大多是互相獨立的，即在發(fā)射端，激光器發(fā)出的光束通過一個透鏡系統(tǒng)準直后發(fā)出，而從被測物返回的激光則是通過另一個不同的透鏡系統(tǒng)聚焦到激光測距系統(tǒng)的探測器上。在其他采用發(fā)射接收共光路的激光測距系統(tǒng)中，接收光路通過在發(fā)射光路內外加反射鏡或透鏡、或將透鏡挖個缺口的方式實現(xiàn)，從而以將從被測物返回的激光會聚到探測器上。
[0003]在傳統(tǒng)的激光測距系統(tǒng)中，互相獨立的發(fā)射與接收光路造成反射光與光軸不平行，從而使得距離測量不夠精準。另一方面，沿原路返回系統(tǒng)的光無法被收集到，造成系統(tǒng)接收效率降低，從而導致系統(tǒng)損耗大、系統(tǒng)動態(tài)范圍降低，使得系統(tǒng)測量距離變短。上述的其他發(fā)射接收共光路的激光測距系統(tǒng)雖然比傳統(tǒng)系統(tǒng)性能好，但仍然會造成一定程度的光損耗。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型旨在解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一，為此，本實用新型的一個目的在于提供了一種激光測距機的共光路裝置，旨在降低了傳統(tǒng)激光測距系統(tǒng)的光損耗，提升了系統(tǒng)的動態(tài)范圍，從而使得距離測量更遠。同時，采用本實用新型的激光測距系統(tǒng)能夠避免反射光與光軸不平行的問題，使得距離測量更加精確。
[0005]需要說明的是，本實用新型是基于發(fā)明人的下列發(fā)現(xiàn)而完成的:
[0006]根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種脈沖激光測距機光路系統(tǒng)，包括激光發(fā)射器，激光偵測器和準直系統(tǒng)，還包括
[0007]偏振分光器I，所述激光發(fā)射器置于偏振分光器I的一側，所述激光偵測器置于偏振分光器I的另一側；
[0008]在偏振分光器的透射光一側和反射光一側分別各自放置有法拉第旋轉器、半波片和一面鏡子，偏振分光器1、法拉第旋轉器、半波片和鏡子共軸放置；
[0009]激光發(fā)射光路，激光器發(fā)射器發(fā)射的激光通過偏振分光器I的透射和反射，分成兩束激光，所述兩束激光分別依次通過法拉第旋轉器、半波片，再通過鏡子的反射，射入偏振分光器2，通過偏振分光器2的透射和反射，匯聚成一束激光，通過準直系統(tǒng)。
[0010]激光接收光路，經(jīng)被測物反射的激光通過準直系統(tǒng)后，再通過偏振分光器2的透射和反射，分成兩束激光，所述兩束激光分別通過鏡子的反射、再依次通過半波片和法拉第旋轉器，射入偏振分光器I，通過偏振分光器I的透射和反射，匯聚成一束激光，回到激光偵測器。
[0011 ] 激光發(fā)射光路和激光接收光路共光路。
[0012]另外，根據(jù)本實用新型上述實施例，激光測距機光路系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術特征:
[0013]在激光發(fā)射光路中，激光通過半波片后的激光被法拉第旋轉器旋轉角度為45度。
[0014]在激光接收光路中，激光通過法拉第旋轉器后的激光被半波片旋轉角度為45度。
[0015]本實用新型主要是通過偏振分光器、法拉第旋轉器、波片將激光測距系統(tǒng)中激光器發(fā)射的光束按照不同的偏振態(tài)分光，并使得不同偏振的光通過不同的光路。而從被測物返回的光束按照不同的偏振態(tài)通過不同的光路會聚到系統(tǒng)的探測器上。這種設計中，雖然兩個不同偏振態(tài)的光在測距系統(tǒng)內通過不同的光路，但發(fā)射與接收的光共光路，從而避免了反射光與光軸不平行的問題。
[0016]本實用新型原理如下，激光測距系統(tǒng)的發(fā)射光路如圖1所示，激光器發(fā)出激光后，先經(jīng)由偏振分光鏡I分成偏振相互垂直的兩束光，接下來，這兩束光的偏振會分別被法拉第旋轉器旋轉45°，再經(jīng)過半波片，使得這兩束光獲得與初始狀態(tài)垂直的偏振。因此，原本可以穿透偏振分光器I的光在離開偏振分光器2時被反射，而原本被偏振分光器I反射的光在離開偏振分光器2時會穿透，最終，這兩束光在偏振分光器2處重合，經(jīng)過準直系統(tǒng)從激光測距系統(tǒng)發(fā)出。
[0017]激光測距系統(tǒng)的接收光路如圖2所示，經(jīng)被測物反射回到激光測距系統(tǒng)的光，會先被偏振分光器2分成偏振相互垂直的兩束光，接下來，這兩束光的偏振態(tài)先被半波片旋轉45。，再經(jīng)由法拉第旋轉器變成初始的偏振。因此，原本可以穿透偏振分光器2的光在離開偏振分光器I時仍是穿透，而原本會被偏振分光器2反射的光在離開偏振分光器I時仍然被反射，最終，這兩束光在偏振分光器I處重合，并送到探測器中。
[0018]而現(xiàn)有技術中的其他光路系統(tǒng)，通常會采用讓激光發(fā)射器發(fā)射的激光先通過中間被挖空的鏡子，再透過準直系統(tǒng)，將激光發(fā)出測距機外如圖3所示，返回的激光經(jīng)過準直系統(tǒng)后，光束打到鏡子未被挖空的部分會被反射至激光探測系統(tǒng)如圖4所示，而當光束打到鏡子被挖空出，則不會接收。未被接受的光就是接受光損耗的來源。假設透過準直系統(tǒng)的光能量為A0，穿過的能量為Al，其損耗為A1/A0。
[0019]本實用新型的有益效果:本實用新型降低了傳統(tǒng)激光測距系統(tǒng)的光損耗，提升了系統(tǒng)的動態(tài)范圍，使得距離測量更遠。同時避免了反射光與光軸不平行的問題，使得距離測量更加精確，與其他共光路的方案相比，也無需在光路內外加透鏡或反射鏡，在光路上不會有部分光束被損失。
[0020]本實用新型還利用法拉第旋轉器的非互易特性，并搭配具備互易特性的波片，使得反射光在回到偏振分光器時，是會聚到偵測器上，而非返回激光發(fā)射器中。
[0021]本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型提供的實施例1中一種激光測距機激光發(fā)射光路示意圖
[0023]圖2為本實用新型提供的實施例1中一種激光測距機激光接收光路示意圖
[0024]圖3為本實用新型現(xiàn)有激光測距機激光發(fā)射光路示意圖
[0025]圖4為本實用新型現(xiàn)有激光測距機激光接收光路示意圖
[0026]圖5為本發(fā)明提供的實施例2中一種激光測距機激光發(fā)射光路示意圖
[0027]圖6為本發(fā)明提供的實施例2中一種激光測距機激