CN209878985U - 一种激光雷达接收调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种激光雷达接收调整装置。该装置包括：消光筒、微孔筒、微孔座、微孔光阑、第一准直光学系统、偏振分光镜架、窄带滤光片、偏振分光棱镜、第二准直光学系统、第一单光子探测器底座、第二单光子探测器底座、第一单光子探测器和第二单光子探测器。应用本实用新型可以解决现有技术中的激光雷达在使用过程中接收范围容易受到限制，不易调整的缺陷，大大降低激光雷达的安装调试难度。

Description

一种激光雷达接收调整装置

技术领域

本申请涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达接收调整装置。

背景技术

激光雷达由半导体激光泵浦的偏振脉冲激光器、激光发射光学系统、激光信号接收光学系统、高灵敏度光电探测器、高速多通道采集卡、控制和数据处理软件及工业控制计算机等组成。其中，激光信号接收光学系统包括接收望远镜、滤波器、窄带滤光片、准直聚焦透镜和偏振分光棱镜；而高灵敏度光电探测器采用了单光子探测器模块。

上述激光雷达的工作原理为：激光发射光学系统发射的激光经扩束镜后发射到空气中，光束被空气中的气溶胶粒子散射，散射信号被激光信号接收光学系统接收。由于散射信号有不同的退偏振特性，偏振模块将散射信号按照偏振特性分成互相垂直的两路，分别传递到两个高灵敏度光电探测器，从而获得散射波的退偏振度。多通道光子计数器按照时序分别累加平均接收的信号，并将它们存储到工业控制计算机中，经上位机软件数据处理可得到反演数据结果。

但是，现有技术中的激光雷达的激光信号接收光学系统存在光信号接收后焦点与微孔光阑中心不易调整到同一轴线及同一平面上的问题，从而使得激光雷达的安装调试难度加大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种激光雷达接收调整装置，从而可以解决现有技术中的激光雷达在使用过程中接收范围容易受到限制，不易调整的缺陷，大大降低激光雷达的安装调试难度。

本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

一种激光雷达接收调整装置，该装置包括：消光筒、微孔筒、微孔座、微孔光阑、第一准直光学系统、偏振分光镜架、窄带滤光片、偏振分光棱镜、第二准直光学系统、第一单光子探测器底座、第二单光子探测器底座、第一单光子探测器和第二单光子探测器；

所述微孔筒设置在所述消光筒的尾部，且与所述消光筒通过第一调节组件同轴连接；

所述微孔座设置在所述微孔筒的尾部，且与所述微孔筒通过第二调节组件同轴连接；

所述微孔光阑和第一光学准直系统同轴设置在微孔座内部的空腔中；所述微孔光阑设置在所述第一光学准直系统之前；

所述偏振分光镜架设置在微孔座的尾部；

所述窄带滤光片、偏振分光棱镜和第二光学准直系统设置在所述偏振分光镜架内部的空腔中；所述窄带滤光片设置在所述偏振分光棱镜之前；所述窄带滤光片、偏振分光棱镜与第一光学准直系统同轴设置；

所述第二光学准直系统包括：第一胶合透镜和第二胶合透镜；

所述第一胶合透镜和第二胶合透镜分别设置在所述偏振分光棱镜的两侧，且所述第一胶合透镜与所述偏振分光棱镜的连线垂直于所述第二胶合透镜与所述偏振分光棱镜的连线；

所述第一单光子探测器底座设置在所述偏振分光镜架的一侧，且与所述第一胶合透镜同轴设置；

所述第二单光子探测器底座设置在所述偏振分光镜架的另一侧，且与所述第二胶合透镜同轴设置；

所述第一单光子探测器设置在所述第一单光子探测器底座上；

所述第二单光子探测器设置在所述第二单光子探测器底座上。

较佳的，所述第一准直光学系统包括：胶合透镜和准直透镜；

所述胶合透镜设置在所述准直透镜之前。

较佳的，所述第一调节组件包括：抱箍、设置在消光筒上的固定器和螺栓。

较佳的，所述第二调节组件包括：设置在微孔筒上的多个第一固定螺栓孔、设置在微孔座上的多个第二固定螺栓孔和螺栓。

较佳的，所述装置还包括：偏振分光镜盖；

所述偏振分光镜盖设置在偏振分光镜架的尾部，用于固定设置在偏振分光镜架内部的偏振分光棱镜。

如上可见，在本实用新型中的激光雷达接收调整装置中，由于微孔筒安装在消光筒的尾部，微孔座安装于微孔筒的尾部，而且通过第一调节组件和第二调节组件可以分别调节微孔筒与消光筒之间前后位置以及微孔座与微孔筒之间的上下位置，因此可以比较容易地将光信号接收后焦点与微孔光阑中心调整到同一轴线及同一平面上，使雷达接收信号最强化，因而可以有效地解决现有技术中的激光雷达在使用过程中接收范围容易受到限制，不易调整的缺陷，大大降低激光雷达的安装调试难度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的激光雷达接收调整装置的剖视图。

图2为本实用新型实施例中的激光雷达接收调整装置的立体示意图。

图3为本实用新型实施例中的激光雷达接收调整装置的侧视图。

图4为本实用新型实施例中的激光雷达接收调整装置的俯视图。

图5为本实用新型实施例中的消光筒、微孔筒和微孔座的装配示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例中的激光雷达接收调整装置的结构示意图。

如图1所示，本实用新型实施例中的激光雷达接收调整装置包括：消光筒1、微孔筒2、微孔座3、微孔光阑4、第一准直光学系统、偏振分光镜架7、窄带滤光片8、偏振分光棱镜9、第二准直光学系统、第一单光子探测器底座12、第二单光子探测器底座13、第一单光子探测器14和第二单光子探测器15；

所述微孔筒2设置在所述消光筒1的尾部，且与所述消光筒1通过第一调节组件16同轴连接；

所述微孔座3设置在所述微孔筒2的尾部，且与所述微孔筒2通过第二调节组件同轴连接；

所述微孔光阑4和第一光学准直系统同轴设置在微孔座3内部的空腔中；所述微孔光阑4设置在所述第一光学准直系统之前；

所述偏振分光镜架7设置在微孔座3的尾部；

所述窄带滤光片8、偏振分光棱镜9和第二光学准直系统设置在所述偏振分光镜架7内部的空腔中；所述窄带滤光片8设置在所述偏振分光棱镜9之前；所述窄带滤光片8、偏振分光棱镜9与第一光学准直系统同轴设置；

所述第二光学准直系统包括：第一胶合透镜10和第二胶合透镜11；

所述第一胶合透镜10和第二胶合透镜11分别设置在所述偏振分光棱镜9的两侧，且所述第一胶合透镜10与所述偏振分光棱镜9的连线垂直于所述第二胶合透镜11与所述偏振分光棱镜9的连线；

所述第一单光子探测器底座12设置在所述偏振分光镜架7的一侧，且与所述第一胶合透镜10同轴设置；

所述第二单光子探测器底座13设置在所述偏振分光镜架7的另一侧，且与所述第二胶合透镜11同轴设置；

所述第一单光子探测器14设置在所述第一单光子探测器底座12上；

所述第二单光子探测器15设置在所述第二单光子探测器底座13上。

因此可知，在本实用新型的技术方案中，单光子探测器底座和单光子探测器的数量均为两个。其中，第一单光子探测器14设置在第一单光子探测器底座12上，第二单光子探测器15设置在第二单光子探测器底座13上。而且，第一单光子探测器底座12和第一单光子探测器14与第二单光子探测器底座13和第二单光子探测器15成90度安装在偏振分光镜架上，即第一单光子探测器14与偏振分光棱镜9的连线垂直于第二单光子探测器15与偏振分光棱镜9的连线。

在本实用新型的技术方案中，被散射的激光信号可以通过消光筒1进入本实用新型中的激光雷达接收调整装置中，并通过消光筒1依次进入微孔筒2和微孔座3，激光信号经过微孔座3中的微孔光阑4后，被第一光学准直系统准直成平行光，然后进入偏振分光镜架7中；偏振分光镜架7中的窄带滤光片8对平行光进行滤波后传输到偏振分光棱镜9；偏振分光棱镜9将接收到的光信号分成互相垂直的两路，分别传输到第二光学准直系统的第一胶合透镜10和第二胶合透镜11，第一胶合透镜10和第二胶合透镜11分别对接收到的光信号进行准直后，分别传输到第一单光子探测器14和第二单光子探测器15；然后再由两个第一单光子探测器14和第二单光子探测器15对接收到的光信号进行探测，从而获得散射波的退偏振度。

另外，较佳的，在本实用新型的具体实施例中，所述第一准直光学系统包括：胶合透镜5和准直透镜6；所述胶合透镜5设置在所述准直透镜6之前。

另外，较佳的，在本实用新型的具体实施例中，所述第一调节组件16包括：抱箍161、设置在消光筒1上的固定器162和螺栓。在进行安装时，可以先将微孔筒的前端插入消光筒的容纳腔中，并通过推拉微孔筒，改变微孔筒与消光筒之间的前后位置；等确定了微孔筒与消光筒之间的前后位置之后，再使用螺栓将抱箍161与消光筒1上的固定器162固定连接，从而将微孔筒与消光筒固定连接在一起。因此，通过上述的第一调节组件可以调节微孔筒与消光筒之间的前后位置。

另外，较佳的，在本实用新型的具体实施例中，所述第二调节组件包括：设置在微孔筒上的多个第一固定螺栓孔17、设置在微孔座上的多个第二固定螺栓孔18和螺栓。在进行安装时，可以先将微孔座的前端插入微孔筒后端的容纳腔中。由于微孔座的前端与微孔筒的容纳腔之间有较大的间隙，因此可以根据需要调整微孔座与微孔筒之间的上下位置；等确定了微孔座与微孔筒之间的上下位置之后，再使用螺栓分别穿过微孔筒上的第一固定螺栓孔和微孔座上的第二固定螺栓孔，从而将微孔座与微孔筒固定连接在一起。因此，通过上述的第二调节组件可以调节微孔座与微孔筒之间的上下位置。

通过上述对微孔筒与消光筒之间的前后位置以及微孔座与微孔筒之间的上下位置的调整，即可比较容易地将光信号接收后焦点与微孔光阑中心调整到同一轴线及同一平面上，使雷达接收信号最强化，因而可以有效地解决现有技术中的激光雷达在使用过程中接收范围容易受到限制，不易调整的缺陷，大大降低激光雷达的安装调试难度。

另外，较佳的，在本实用新型的具体实施例中，所述激光雷达接收调整装置中还可以包括：偏振分光镜盖19；

所述偏振分光镜盖19设置在偏振分光镜架7的尾部，用于固定设置在偏振分光镜架7内部的偏振分光棱镜9。

综上所述，在本实用新型的技术方案中，由于微孔筒安装在消光筒的尾部，微孔座安装于微孔筒的尾部，而且通过第一调节组件和第二调节组件可以分别调节微孔筒与消光筒之间前后位置以及微孔座与微孔筒之间的上下位置，因此可以比较容易地将光信号接收后焦点与微孔光阑中心调整到同一轴线及同一平面上，使雷达接收信号最强化，因而可以有效地解决现有技术中的激光雷达在使用过程中接收范围容易受到限制，不易调整的缺陷，大大降低激光雷达的安装调试难度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种激光雷达接收调整装置，其特征在于，该装置包括：消光筒、微孔筒、微孔座、微孔光阑、第一准直光学系统、偏振分光镜架、窄带滤光片、偏振分光棱镜、第二准直光学系统、第一单光子探测器底座、第二单光子探测器底座、第一单光子探测器和第二单光子探测器；

所述微孔筒设置在所述消光筒的尾部，且与所述消光筒通过第一调节组件同轴连接；

所述微孔座设置在所述微孔筒的尾部，且与所述微孔筒通过第二调节组件同轴连接；

所述微孔光阑和第一光学准直系统同轴设置在微孔座内部的空腔中；所述微孔光阑设置在所述第一光学准直系统之前；

所述偏振分光镜架设置在微孔座的尾部；

所述窄带滤光片、偏振分光棱镜和第二光学准直系统设置在所述偏振分光镜架内部的空腔中；所述窄带滤光片设置在所述偏振分光棱镜之前；所述窄带滤光片、偏振分光棱镜与第一光学准直系统同轴设置；

所述第二光学准直系统包括：第一胶合透镜和第二胶合透镜；

所述第一胶合透镜和第二胶合透镜分别设置在所述偏振分光棱镜的两侧，且所述第一胶合透镜与所述偏振分光棱镜的连线垂直于所述第二胶合透镜与所述偏振分光棱镜的连线；

所述第一单光子探测器底座设置在所述偏振分光镜架的一侧，且与所述第一胶合透镜同轴设置；

所述第二单光子探测器底座设置在所述偏振分光镜架的另一侧，且与所述第二胶合透镜同轴设置；

所述第一单光子探测器设置在所述第一单光子探测器底座上；

所述第二单光子探测器设置在所述第二单光子探测器底座上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一准直光学系统包括：胶合透镜和准直透镜；

所述胶合透镜设置在所述准直透镜之前。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一调节组件包括：抱箍、设置在消光筒上的固定器和螺栓。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二调节组件包括：设置在微孔筒上的多个第一固定螺栓孔、设置在微孔座上的多个第二固定螺栓孔和螺栓。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：偏振分光镜盖；

所述偏振分光镜盖设置在偏振分光镜架的尾部，用于固定设置在偏振分光镜架内部的偏振分光棱镜。