CN115629370B - 激光雷达探测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种激光雷达探测系统及方法,其中,该系统包括:光纤激光器,用于发射线偏光;保偏光纤分束器,用于将对应光纤激光器的线偏光分束为一致的第一光束及第二光束;每个第一光路组件用于得到第一子光束组;每个第二光路组件用于得到第二子光束组;偏振光合束器,用于对第一子光束组与第二子光束组进行合束,得到合束光束;反射镜用于旋转将所有合束光束进行反射后送入扫描放大器;扫描放大器用于放大所有合束光束的扫描角速度后使其射向目标物;接收组件,接收组件用于接收从目标物反射后的信号并根据信号计算目标物的目标信息。提高激光雷达的点云密度及可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及激光雷达领域,尤其涉及一种激光雷达探测系统及方法。
背景技术
激光雷达系统采用激光测距与扫描机构相结合的方式,获取空间物体坐标。其工作原理与一般的雷达系统类似,通过发射一束激光,经过目标反射后,由接收系统收集,根据回波信号的光强、相位、频率、偏振等信息获取目标信息,经过相应雷达处理算法处理原始数据后,得到空间精确坐标。激光雷达系统已经广泛应用于无人驾驶、空间测绘、定位导航等领域。
目前激光雷达系统点云数一般为1M点/s,为了获得图像级点云密度,需要增加激光器的重复频率,或者增加激光器个数。增加激光器重复频率会带来调制信号畸变严重,从而影响回波信号的时间判断,直接增加激光器个数会带来成本陡增,散热问题突出,体积增大等一系列问题。
针对现有技术中无法兼顾增加点云密度和探测可靠性的问题,目前还没有一个有效的解决方法。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种激光雷达探测系统及方法,通过一分二保偏分束器+达曼光栅的方式,降低激光器重频,实现慢轴方向无扫方案,在增加点云密度的同时保证探测的可靠性。
为达到上述目的,本发明实施例提供了一种激光雷达探测系统,包括:多个光纤激光器,用于发射线偏光;每个光纤激光器对应有一个保偏光纤分束器;每个保偏光纤分束器位于对应光纤激光器的出光侧,用于将对应光纤激光器的线偏光分束为一致的第一光束及第二光束;每个保偏光纤分束器对应有第一光路组件和第二光路组件,第一光路组件与第二光路组件均位于对应保偏光纤分束器的出光侧;每个第一光路组件包括沿光路方向依次设置的准直器、二分之一玻片、第一达曼光栅及微透镜阵列,用于对所述第一光束依次进行准直、90°偏振态旋转、光束分束及子光束快轴指向控制,得到第一子光束组;每个第二光路组件包括沿光路方向依次设置的准直器、第二达曼光栅及微透镜阵列,用于对所述第二光束依次进行准直、光束分束及子光束快轴指向控制,得到第二子光束组;第一光路组件与对应第二光路组件共同的出光侧设有偏振光合束器,用于对第一子光束组与第二子光束组进行合束,得到合束光束;于所有偏振光合束器的共同出光侧设置的反射镜,所述反射镜用于旋转将所有合束光束进行反射后送入扫描放大器;所述扫描放大器用于放大所有合束光束的扫描角速度后使其射向目标物;接收组件,所述接收组件用于接收从目标物反射后的信号并根据所述信号计算目标物的目标信息。
进一步可选的,第一上挡板、第二上挡板及下挡板;其中,所述第一上挡板、第二上挡板及下挡板均能反射光线;所述第一上挡板与所述第二上挡板绕各自的旋转轴进行旋转运动,同时,于与所述下挡板平行的平面上,所述第一上挡板的旋转轴与第二上挡板的旋转轴均做往复平移运动。
进一步可选的,光纤激光器的数量为12个,每个光纤激光器的重频为3M点/s。
进一步可选的,所述第一达曼光栅用于将所述第一光束分为60路的一维子光束;所述第二达曼光栅用于将所述第二光束分为60路的一维子光束。
进一步可选的,所述第一达曼光栅的间断点坐标与所述第二达曼光栅的间断点坐标不同。
进一步可选的,所述接收组件包括接收天线及1440路阵列探测器;所述接收天线用于接收从目标物反射后的信号,并将所述信号送入所述1440路阵列探测器;所述1440路阵列探测器用于根据所述信号中的信息计算所述目标物的目标信息。
进一步可选的,所述反射镜反射后的光线角度为5°。
进一步可选的,所述偏振光合束器为PBS合束器。
另一方面,本发明提供了一种激光雷达探测方法,包括:将每束线偏光分束为一致的第一光束及第二光束;对所述第一光束依次进行准直、90°偏振态旋转后分束为多束子光束,对多束子光束进行快轴方向指向控制,得到第一子光束组;同时,对第二光束进行准直后分束为多束子光束,对多束子光束进行快轴方向指向控制,得到第二子光束组;对第一子光束组与第二子光束组进行合束,得到合束光束;将所有合束光束进行反射及扫描角速度的放大后射向目标物;接收从目标物反射后的信号并根据所述信号计算目标物的目标信息。
进一步可选的,所述第一子光束组包括60路的一维子光束;所述第二子光束组包括60路的一维子光束。
上述技术方案具有如下有益效果:采用光纤激光器一分二的方式,降低激光器重频压力;采用二分之一玻片控制第一光束的偏振态,通过偏振光合束器合束两路光线,达到极低合束损耗的目的;通过达曼光栅分束,大大降低激光器重频压力,有利于提高激光器的峰值功率;通过MLA控制子光路的主光线角度,从而可以灵活控制快轴的ROI区域;通过扫描放大器实现放大扫描角度的目的;一般的激光雷达ROI控制通过非线性的控制慢轴扫描速度和非线性控制激光器点频实现,复杂的运动会增大转动轴损耗,降低振镜寿命,对于光纤激光器,频繁改变点频设置,会增大驱动电路的设计难度,本实施例通过一组独立的一维阵列光,解构慢轴振镜运动,实现垂直方向ROI探测,通过MLA偏转沿快轴方向每路光线主光线,从而控制水平ROI探测,从而实现了对水平和垂直两个方向ROI的灵活控制;点云密度大大提高,可实现真正2k图像级点云;使用多路小角度高速振镜实现高速大角度扫描方案,大大提高系统可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的激光雷达探测系统的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的达曼光栅的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的经过达曼光栅的远场光强分布;
图4是本发明实施例提供的垂直ROI分布示意图;
图5是本发明实施例提供的扫描放大器结构的示意图;
图6是本发明实施例提供的第一上挡板的位置变化示意图;
图7是本发明实施例提供的第二上挡板的位置变化示意图;
图8是本发明实施例提供的扫描角度放大的示意图;
图9是本发明实施例提供的经第一达曼光栅后光束的分束情况示意图;
图10是本发明实施例提供的经第二达曼光栅后光束的分束情况示意图。
附图标记:1-光纤激光器;2-准直器;3-二分之一玻片;4-第一达曼光栅;5-微透镜阵列;6-第二达曼光栅;7-偏振光合束器;8-反射镜;9-扫描放大器;901-第一上挡板;902-第二上挡板;903-下挡板;10-接收组件;101-接收天线;102-1440路阵列探测器;11-目标物。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为解决现有技术中无法兼顾增加点云密度和探测可靠性的问题,本发明实施例提供了一种激光雷达探测系统,图1是本发明实施例提供的激光雷达探测系统的结构示意图,如图1所示,该系统包括:
多个光纤激光器1,用于发射线偏光;
每个光纤激光器1对应有一个保偏光纤分束器;每个保偏光纤分束器位于对应光纤激光器1的出光侧,用于将对应光纤激光器1的线偏光分束为一致的第一光束及第二光束;
每个保偏光纤分束器对应有第一光路组件和第二光路组件,第一光路组件与第二光路组件均位于对应保偏光纤分束器的出光侧;
每个第一光路组件包括沿光路方向依次设置的准直器2、二分之一玻片3、第一达曼光栅4及微透镜阵列5,用于对第一光束依次进行准直、90°偏振态旋转、光束分束及子光束快轴指向控制,得到第一子光束组;
每个第二光路组件包括沿光路方向依次设置的准直器2、第二达曼光栅6及微透镜阵列5,用于对第二光束依次进行准直、光束分束及子光束快轴指向控制,得到第二子光束组;
第一光路组件与对应第二光路组件共同的出光侧设有偏振光合束器7,用于对第一子光束组与第二子光束组进行合束,得到合束光束;
于所有偏振光合束器7的共同出光侧设置的反射镜8,反射镜8用于旋转将所有合束光束进行反射后送入扫描放大器9;
扫描放大器9用于放大所有合束光束的扫描角速度后使其射向目标物11;
接收组件10,接收组件10用于接收从目标物11反射后的信号并根据信号计算目标物11的目标信息。
根据需要达到的点云密度,设置多个光纤激光器1。若只使用一台激光器,达到较高的点云密度,需要高重频的激光驱动信号,如此会大大降低激光器的峰值功率,从而限制探测距离的提高。而单纯增加激光器的数量又会造成系统体积过大,难以散热的问题。本实施例采用尽量少的光纤激光器1实现目标点云数量。
作为一种可选的实施方式,本实施例采用MOPA光纤激光器,该光纤激光器1可提供3M点/s的重频输出。
光纤激光器1保偏输出线偏光,通过50:50保偏光纤分束器分为完全相同的两路光束,即第一光束及第二光束。
第一光束依次通过准直器2、二分之一玻片3、第一达曼光栅4及微透镜阵列5(MLA),其中,准直器2用于将第一光束进行准直;二分之一玻片3将入射光偏振态旋转90度;第一达曼光栅4用于将第一光束分束成多路子光束;微透镜阵列5用于控制子光束沿快轴指向,在此过程中微透镜阵列5可只控制子光路主光线沿快轴指向,以保证主要光线的方向。
第二光束依次通过准直器2、第二达曼光栅6及微透镜阵列5(MLA),其中,准直器2用于将第二光束进行准直;第二达曼光栅6用于将第二光束分束成多路子光束;微透镜阵列5用于控制子光束沿快轴指向,在此过程中微透镜阵列5可只控制子光束主光线沿快轴指向,以保证主要光线的方向。
需说明的是,在本实施例中,快轴方向为水平方向,即图1中的y轴方向(垂直纸面向外);慢轴方向为垂直方向,即图1中的x轴方向。
两个光路组件中的MLA偏转子光束主光线指向快轴方向,从而控制水平ROI(感兴趣区域)探测。图2是本发明实施例提供的达曼光栅的结构示意图,图3是本发明实施例提供的经过达曼光栅的远场光强分布,不同的达曼光栅可以使远场光强分布间隔不同,从而满足如图4所示的垂直ROI(感兴趣区域)的要求。
两路子光束组通过偏振光合束器7合束后发射到目标物11表面。在照射到目标物11表面之前,每个合束光束均先通过反射镜8进行反射,通过扫描放大器9进行扫描角速度的放大,实现大角度快速扫描。
具体的,反射镜8由电机驱动,进行小角度高频率水平方向扫描。由于反射镜8反复振动时,不同于转镜,其旋转轴距离镜面很近,这使得反射镜8很适合用于慢轴扫描,由于反射镜8转动角度越大,转动速度越慢,可靠性越差,因此为了提高转动频率及可靠性,需要控制反射镜8在小角度内转动。因此为了满足雷达视场角探测要求,通过本实施例中的扫描放大器9降低反射镜8的扫描角度,放大出射光线的扫描角度,提高扫描器的扫描速度,满足可靠性要求。另外,由于扫描放大器9的内部结构复杂、尺寸特别设计,因此可以约束接收视场大小,同时起到抑制杂散光的影响。
自扫描放大器9出射的激光被目标物11后向散射一部分能量,经由接收组件10接收,再通过数据计算,从而实现测距。
作为一种可选的实施方式,图5是本发明实施例提供的扫描放大器9结构的示意图,如图5所示,扫描放大器9包括:
第一上挡板901、第二上挡板902及下挡板903;其中,第一上挡板901、第二上挡板902及下挡板903均能反射光线;
第一上挡板901与第二上挡板902绕各自的旋转轴进行旋转运动,同时,于与下挡板903平行的平面上,第一上挡板901的旋转轴与第二上挡板902的旋转轴均做往复平移运动。
如图5所示,扫描放大器9包括底部的一整个下挡板903及顶部的两个小型上挡板组成,两个上挡板在做平移运动的同时还在做旋转运动,从反射镜8反射的光线依次被下挡板903、第一上挡板901、下挡板903、第二上挡板902、下挡板903反射后照射到目标物11上。
图6是本发明实施例提供的第一上挡板901的位置变化示意图,其中,粗线条(下方线条)为该挡板在Y轴方向的位置变化线,细线条(上方线条)为该挡板在Z轴方向的位置变化线,由图可知,第一上挡板901在Z轴方向进行往复平移运动,在Y轴方向不做运动。
图7是本发明实施例提供的第二上挡板902的位置变化示意图,其中,粗线条(下方线条)为该挡板在Y轴方向的位置变化线,细线条(上方线条)为该挡板在Z轴方向的位置变化线,由图可知,第二上挡板902在Z轴方向进行往复平移运动,在Y轴方向不做运动。
按图6、图7两图的挡板运动方式,可得如图8的光线角度,图8中,底部线条是经反射镜8反射后的光线扫描角度,即扫描放大器9入射光线的角度,上部线条是经扫描放大器9放大后的出射光线的角度,由图可知,光线的角度被放大了6倍,满足了扫描角度放大的要求。
作为一种可选的实施方式,光纤激光器1的数量为12个,每个光纤激光器1的重频为3M点/s。
如要达到图像级2k(2560×1440)分辨率,需要每秒点云数至少为36M点/s,若使用一台激光器,高重频的激光驱动信号,将大大降低激光器的峰值功率,从而限制提高探测距离,本实施例通过达曼光栅,使用12个激光器,反射镜8转两圈轮询一遍12个激光器,每个激光器重频可以降为3M点/s,可大幅提高激光器的峰值功率。
作为一种可选的实施方式,第一达曼光栅4用于将第一光束分为60路的一维子光束;第二达曼光栅6用于将第二光束分为60路的一维子光束。
两个支路的两路光束均被对应的达曼光栅分成1*60子光束,且沿Y轴方向分布,通过12路激光器扩展,形成1440路子光束,每路激光器重频降低至51.2kHz,因此可以将激光器峰值拉到较高的水平,从而提高雷达探测距离。合束与堆叠之后的子光路,通过反射镜8反射,反射镜8由电机驱动,进行小角度高频率水平方向扫描,由反射镜8出射的激光经过扫描放大器9放大扫描角速度后,实现大角度快速扫描。
作为一种可选的实施方式,第一达曼光栅4的间断点坐标与第二达曼光栅6的间断点坐标不同。
通过改变达曼光栅间断点坐标,可以控制光束通过达曼光栅后分束的间隔。
具体的,本实施例中第一达曼光栅的间断点坐标如下: [-0.9983 -0.9982 -0.9963 -0.9963 -0.9943 -0.9943 -0.9924 -0.9924 -0.9904 -0.9904 -0.9885 -0.9885 -0.9865 -0.9865 -0.9846 -0.9846 -0.9826 -0.9826 -0.9807 -0.9807 -0.9787 -0.9787 -0.9768 -0.9768 -0.9748 -0.9748 -0.9729 -0.9729 -0.9709 -0.9709 … 0.9949 0.9969 0.9969 0.9988 0.9988]
图9是经过第一达曼光栅后光束的分束情况,和在焦平面的光斑分布范围。
第二达曼光栅的的间断点坐标如下:[-0.9991 -0.9991 -0.9981 -0.9981 -0.9972 -0.9972 -0.9962 -0.9962 -0.9952 -0.9952 -0.9942 -0.9942 -0.9933 -0.9933 -0.9923 -0.9923 -0.9913 -0.9913 -0.9903 -0.9903 -0.9894 -0.9894 -0.9884 -0.9884 -0.9874 -0.9874 -0.9864 -0.9864 -0.9855 -0.9854 ...... 0.99750.9975 0.9984 0.9984 0.9994 0.9994]
图10是经过第一达曼光栅后光束的分束情况,和在焦平面的光斑分布范围。
第一达曼光栅一路在远场的光斑间隔小于另一路,从而可以对垂直方向进行ROI控制。
作为一种可选的实施方式,接收组件10包括接收天线101及1440路阵列探测器102;接收天线用于接收从目标物11反射后的信号,并将信号送入1440路阵列探测器;1440路阵列探测器用于根据信号中的信息计算目标物的目标信息。
自扫描放大器出射的激光被目标后向散射一部分能量,经由接收天线接收,再通过1440路阵列探测器探测,从而实现测距。
作为一种可选的实施方式,反射镜反射后的光线角度为5°。
反射镜的小角度高频率扫描,可得到扫描角度为5°的光线,此外,若采用本实施例的扫描放大器,可得到扫描角度为30°的出射光线。
作为一种可选的实施方式,偏振光合束器为PBS合束器。
本发明实施例还提供了一种激光雷达探测方法,包括:
S1、将每束线偏光分束为一致的第一光束及第二光束;
S2、对第一光束依次进行准直、90°偏振态旋转后分束为多束子光束,对多束子光束进行快轴方向指向控制,得到第一子光束组;同时,对第二光束进行准直后分束为多束子光束,对多束子光束进行快轴方向指向控制,得到第二子光束组;
S3、对第一子光束组与第二子光束组进行合束,得到合束光束;
S4、将所有合束光束进行反射及扫描角速度的放大后射向目标物;
S5、接收从目标物反射后的信号并根据信号计算目标物的目标信息。
根据需要达到的点云密度,设置多个光纤激光器。若只使用一台激光器,达到较高的点云密度,需要高重频的激光驱动信号,如此会大大降低激光器的峰值功率,从而限制探测距离的提高。而单纯增加激光器的数量又会造成系统体积过大,难以散热的问题。本实施例采用尽量少的光纤激光器实现目标点云数量。
作为一种可选的实施方式,本实施例采用MOPA光纤激光器,该光纤激光器可提供3M点/s的重频输出。
光纤激光器保偏输出线偏光,通过50:50保偏光纤分束器分为完全相同的两路光束,即第一光束及第二光束。
第一光束依次通过准直器、二分之一玻片、第一达曼光栅及微透镜阵列(MLA),其中,准直器用于将第一光束进行准直;二分之一玻片将入射光偏振态旋转90度;第一达曼光栅用于将第一光束分束成多路子光束;微透镜阵列用于控制子光束沿快轴指向,在此过程中微透镜阵列可只控制子光路主光线沿快轴指向,以保证主要光线的方向。
第二光束依次通过准直器、第二达曼光栅及微透镜阵列(MLA),其中,准直器用于将第二光束进行准直;第二达曼光栅用于将第二光束分束成多路子光束;微透镜阵列用于控制子光束沿快轴指向,在此过程中微透镜阵列可只控制子光束主光线沿快轴指向,以保证主要光线的方向。
需说明的是,在本实施例中,快轴方向为水平方向,即图1中的y轴方向(垂直纸面向外);慢轴方向为垂直方向,即图1中的x轴方向。
两个光路组件中的MLA偏转子光束主光线指向快轴方向,从而控制水平ROI(感兴趣区域)探测。图2是本发明实施例提供的达曼光栅的结构示意图,图3是本发明实施例提供的经过达曼光栅的远场光强分布,不同的达曼光栅可以使远场光强分布间隔不同,从而满足如图4所示的垂直ROI(感兴趣区域)的要求。
两路子光束组通过偏振光合束器合束后发射到目标物表面。在照射到目标物表面之前,每个合束光束均先通过反射镜进行反射,通过扫描放大器进行扫描角速度的放大,实现大角度快速扫描。
具体的,反射镜由电机驱动,进行小角度高频率水平方向扫描。由于反射镜反复振动时,不同于转镜,其旋转轴距离镜面很近,这使得反射镜很适合用于慢轴扫描,由于反射镜转动角度越大,转动速度越慢,可靠性越差,因此为了提高转动频率及可靠性,需要控制反射镜在小角度内转动。因此为了满足雷达视场角探测要求,通过本实施例中的扫描放大器降低反射镜的扫描角度,放大出射光线的扫描角度,提高扫描器的扫描速度,满足可靠性要求。另外,由于扫描放大器的内部结构复杂、尺寸特别设计,因此可以约束接收视场大小,同时起到抑制杂散光的影响。
自扫描放大器出射的激光被目标物后向散射一部分能量,经由接收组件接收,再通过数据计算,从而实现测距。
作为一种可选的实施方式,第一子光束组包括60路的一维子光束;第二子光束组包括60路的一维子光束。
两个支路的两路光束均被对应的达曼光栅分成1*60子光束,且沿Y轴方向分布,通过12路激光器扩展,形成1440路子光束,每路激光器重频降低至51.2kHz,因此可以将激光器峰值拉到较高的水平,从而提高雷达探测距离。合束与堆叠之后的子光路,通过反射镜反射,反射镜由电机驱动,进行小角度高频率水平方向扫描,由反射镜出射的激光经过扫描放大器放大扫描角速度后,实现大角度快速扫描。
上述技术方案具有如下有益效果:采用光纤激光器一分二的方式,降低激光器重频压力;采用二分之一玻片控制第一光束的偏振态,通过偏振光合束器合束两路光线,达到极低合束损耗的目的;通过达曼光栅分束,大大降低激光器重频压力,有利于提高激光器的峰值功率;通过MLA控制子光路的主光线角度,从而可以灵活控制快轴的ROI区域;通过扫描放大器,通过三个小角度高速转动的镜子,其中两个还有额外平移运动,实现放大扫描角度的目的;一般的激光雷达ROI控制通过非线性的控制慢轴扫描速度和非线性控制激光器点频实现,复杂的运动会增大转动轴损耗,降低振镜寿命,对于光纤激光器,频繁改变点频设置,会增大驱动电路的设计难度,本实施例通过一组独立的一维阵列光,解构慢轴振镜运动,实现垂直方向ROI探测,通过MLA偏转沿快轴方向每路光线主光线,从而控制水平ROI探测,从而实现了对水平和垂直两个方向ROI的灵活控制;点云密度大大提高,可实现真正2k图像级点云;使用多路小角度高速振镜实现高速大角度扫描方案,大大提高系统可靠性。
以上发明的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上内容仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种激光雷达探测系统,其特征在于,包括:
多个光纤激光器,用于发射线偏光;
每个光纤激光器对应有一个保偏光纤分束器;每个保偏光纤分束器位于对应光纤激光器的出光侧,用于将对应光纤激光器的线偏光分束为一致的第一光束及第二光束;
每个保偏光纤分束器对应有第一光路组件和第二光路组件,第一光路组件与第二光路组件均位于对应保偏光纤分束器的出光侧;
每个第一光路组件包括沿光路方向依次设置的准直器、二分之一玻片、第一达曼光栅及微透镜阵列,用于对所述第一光束依次进行准直、90°偏振态旋转、光束分束及子光束快轴指向控制,得到第一子光束组;
每个第二光路组件包括沿光路方向依次设置的准直器、第二达曼光栅及微透镜阵列,用于对所述第二光束依次进行准直、光束分束及子光束快轴指向控制,得到第二子光束组;
第一光路组件与对应第二光路组件共同的出光侧设有偏振光合束器,用于对第一子光束组与第二子光束组进行合束,得到合束光束;
于所有偏振光合束器的共同出光侧设置的反射镜,所述反射镜用于旋转将所有合束光束进行反射后送入扫描放大器;
所述扫描放大器用于放大所有合束光束的扫描角速度后使其射向目标物;
接收组件,所述接收组件用于接收从目标物反射后的信号并根据所述信号计算目标物的目标信息。
2.根据权利要求1所述的激光雷达探测系统,其特征在于,所述扫描放大器包括:
第一上挡板、第二上挡板及下挡板;其中,所述第一上挡板、第二上挡板及下挡板均能反射光线;
所述第一上挡板与所述第二上挡板绕各自的旋转轴进行旋转运动,同时,于与所述下挡板平行的平面上,所述第一上挡板的旋转轴与第二上挡板的旋转轴均做往复平移运动。
3.根据权利要求1所述的激光雷达探测系统,其特征在于:
光纤激光器的数量为12个,每个光纤激光器的重频为3M点/s。
4.根据权利要求3所述的激光雷达探测系统,其特征在于:
所述第一达曼光栅用于将所述第一光束分为60路的一维子光束;
所述第二达曼光栅用于将所述第二光束分为60路的一维子光束。
5.根据权利要求4所述的激光雷达探测系统,其特征在于:
所述第一达曼光栅的间断点坐标与所述第二达曼光栅的间断点坐标不同。
6.根据权利要求4所述的激光雷达探测系统,其特征在于:
所述接收组件包括接收天线及1440路阵列探测器;
所述接收天线用于接收从目标物反射后的信号,并将所述信号送入所述1440路阵列探测器;
所述1440路阵列探测器用于根据所述信号中的信息计算所述目标物的目标信息。
7.根据权利要求1所述的激光雷达探测系统,其特征在于:
所述反射镜反射后的光线扫描角度为5°。
8.根据权利要求1所述的激光雷达探测系统,其特征在于:
所述偏振光合束器为PBS合束器。
9.一种激光雷达探测方法,采用如权利要求1-8任一项所述的激光雷达探测系统进行探测,其特征在于,包括:
将每束线偏光分束为一致的第一光束及第二光束;
对所述第一光束依次进行准直、90°偏振态旋转后分束为多束子光束,对多束子光束进行快轴方向指向控制,得到第一子光束组;同时,对第二光束进行准直后分束为多束子光束,对多束子光束进行快轴方向指向控制,得到第二子光束组;
对第一子光束组与第二子光束组进行合束,得到合束光束;
将所有合束光束进行反射及扫描角速度的放大后射向目标物;
接收从目标物反射后的信号并根据所述信号计算目标物的目标信息。
10.根据权利要求9所述的激光雷达探测方法,其特征在于:
所述第一子光束组包括60路的一维子光束;
所述第二子光束组包括60路的一维子光束。
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