[实用新型]一种基于Y型光纤束的共轴微脉冲激光雷达装置

权利要求书

1.一种基于Y型光纤束的共轴微脉冲激光雷达装置，其特征在于，该装置包括：固体激光器（1）、光束耦合器（2）、收发一体Y型光纤束（3）、准直透镜（4）、卡塞格林式望远镜（5）、滤光片（6）与信号探测与采集单元；所述收发一体Y型光纤束（3）的发射端A端由单根芯径为400nm的石英光纤组成，接收端B端由8根芯径为200nm的石英光纤组成，收发端C端发射光纤位于中心，外层8根接收光纤以发射光纤为圆心均匀排列；其中，在固体激光器（1）出射光束的后继光路上依次设置有光束耦合器（2）、Y型光纤束（3）的发射光纤、准直透镜（4）；固体激光器（1）出射光束经光束耦合器（2）耦合进所述的Y型光纤束（3）的发射端A，经过准直透镜（4）后导入所述卡塞格林式望远镜（5），后向散射回波信号经同一望远镜（5）接收聚集进入Y型光纤束（3）的收发端C的外层接收光纤，由接收光纤束传输并经窄带干涉滤光片（6）滤除背景杂散光后进入所述的信号探测和采集单元。

2.根据权利要求1所述的基于Y型光纤束的共轴微脉冲激光雷达装置，其特征在于，所述的固体激光器（1）为激光二极管泵浦的Nd:YAG固体激光器，其输出中心波长为532nm，单脉冲能量为30μJ，其脉冲重复频率为2KHz，经大口径望远镜（5）扩束后符合人眼安全标准。

3.根据权利要求1所述的基于Y型光纤束的共轴微脉冲激光雷达装置，其特征在于，所述的Y型光纤束的长度为3-10m。

4.根据权利要求1所述的基于Y型光纤束的共轴微脉冲激光雷达装置，其特征在于，所述的准直透镜（4）与光纤数值孔径匹配，减小光束发散角，使望远镜（5）发射出环形光束。

5.根据权利要求1所述的基于Y型光纤束的共轴微脉冲激光雷达装置，其特征在于，所述的卡塞格林式望远镜（5）同时作为光学信号的发射器和接收器，直径为203mm。

6.根据权利要求1所述的基于Y型光纤束的共轴微脉冲激光雷达装置，其特征在于，所述的Y型光纤束（3）的收发光纤的光纤头位于卡塞格林式望远镜（5）的焦点位置。

7.根据权利要求1所述的基于Y型光纤束的共轴微脉冲激光雷达装置，其特征在于，所述的窄带干涉滤光片（6）带宽为3nm。

8.根据权利要求1所述的基于Y型光纤束的共轴微脉冲激光雷达装置，其特征在于，所述的信号探测与采集单元由光电倍增管（7）、光子计数采集卡（8）和计算机（9）组成，光子计数采集卡（8）采集光电倍增管（7）探测的信号，然后传送给计算机（9）进行处理。

9.根据权利要求1-3任一项所述的基于Y型光纤束的共轴微脉冲激光雷达装置，其特征在于，所述的Y型光纤束（3）发射端与光束耦合器（2）相连、收发端与望远镜（5）相连、接收端与后继信号探测与采集单元相连。