CN103499816A - 一种同轴激光延迟和衰减模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种同轴激光延迟和衰减模拟装置，由衰减片、光纤耦合镜头、光纤环形器、可调衰减器、激光信号延迟光纤组成。可用于在室内模拟同轴激光雷达室外测距性能，并可进行定量检测。该结构实现简单，定量准确，模拟动态范围大。

Description

一种同轴激光延迟和衰减模拟装置
技术领域：
本发明涉及一种激光延迟和衰减装置，具体涉及一种同轴激光延迟和衰减模拟装置，它用于激光雷达测距性能的定量检测。
背景技术：
目前激光雷达的作用距离已经从几米延伸到几十公里，甚至上百公里，直接采用真实距离进行试验，需要场地较大，通常只能到野外较为空旷的地方进行试验，如果能设计一种激光测距性能的模拟装置，能够在室内模拟室外进行真实测距的性能测试，则可以大大降低对场地的需求，同时降低试验成本。
传统的激光雷达的发射和接收激光是两套镜头，其测距性能模拟只需要采用光纤接收激光雷达发出的激光，再利用光纤延迟后发射到接收镜头即可。同轴激光雷达系统的激光发射和接收采用同一套镜头，需要设计同轴模拟装置。
本发明设计了一种同轴激光延迟和衰减模拟装置，可用于同轴激光雷达测距性能的定量检测。
发明内容：
本发明的目的是设计一种同轴激光延迟和衰减模拟装置，可用于在室内模拟同轴激光雷达室外测距性能，并可进行定量检测。
本发明的技术方案如下：
根据本发明的一种同轴激光延迟和衰减模拟装置，包括衰减片1、光纤耦合镜头2、光纤环形器3、可调衰减器4、激光信号延迟光纤5。同轴激光雷达发出的激光信号通过衰减片1衰减后入射到光纤耦合镜头2，镜头将激光信号耦合到光纤环形器3的1双向端口，经过光纤环形器3的3端口进入可调衰减器4，按照要求的衰减比例调整衰减器后将激光信号传输到激光信号延迟光纤5，经过光纤延迟后的激光信号传输到光纤环形器3的2端口，然后进入光纤环形器3的1双向端口后通过光纤耦合镜头2发射到衰减片1，再经过衰减片1后发出。
本发明的优点是：实现简单，定量准确，模拟动态范围大。
附图说明：
图1为本发明的原理图，图中：1-衰减片，2-光纤耦合镜头，3-光纤环形器，4-可调衰减器，5-激光信号延迟光纤。
具体实施方式：
下面根据图1给出本发明一个较好实施例，以便进一步给出本发明的技术细节，使能更好地说明本发明的结构特征和功能特点，但不是用来限定本发明的范围。
参阅图1，对于100米作用距离的同轴激光雷达测距成像系统，用本发明可设计的测距性能模拟器工作流程如下：选择衰减片1衰减比为60%，和入射激光成30度夹角放置，同轴激光雷达发出激光脉冲信号，通过衰减片1后出射能量为入射能量的60%，设置光纤耦合镜头2为透镜，口径为10mm，焦距为17mm，耦合光纤的芯径为0.6mm，光纤数值孔径NA为0.37，光纤耦合镜头2的设计确保激光束能有效耦合到光纤中，同时使返回激光有足够大的发散角，经过光纤耦合镜头2后耦合进光纤环路，在光纤环路中先经过光纤环形器3的双向端口1输入，然后经过环形器的端口3输出，经过可调衰减器4后进入激光信号延迟光纤5，延迟光纤5为200米长度的光纤，经过延迟后的激光信号再通过光纤环形器3、光纤耦合镜头2和衰减片1后发射。由于装置中各部分的损耗是可以定量标定的，因此通过该装置后返回的回波激光和发射激光的能量关系可以精确定量测量，从而可以对激光雷达的测距信号进行定量化模拟。

Claims (1)

1.一种同轴激光延迟和衰减模拟装置，包括衰减片（1）、光纤耦合镜头（2）、光纤环形器（3）、可调衰减器（4）、激光信号延迟光纤（5），其特征在于：
同轴激光雷达发出的激光信号通过衰减片（1）衰减后入射到光纤耦合镜头（2），镜头将激光信号耦合到光纤环形器（3）的1双向端口，经过光纤环形器（3）的3端口进入可调衰减器（4），按照要求的衰减比例调整衰减器后将激光信号传输到激光信号延迟光纤（5），经过光纤延迟后的激光信号传输到光纤环形器（3）的2端口，然后进入光纤环形器（3）的1双向端口后通过光纤耦合镜头（2）发射到衰减片（1），再经过衰减片（1）后发出。
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