[发明专利]激光测距系统及方法

权利要求书

1.一种激光测距系统，其特征在于，包括：激光发射模块、发射接收共光路模块、激光接收模块和计算模块，所述发射接收共光路模块包括第一传输通道和第二传输通道，所述发射接收共光路模块分别与所述激光发射模块、所述激光接收模块连接，所述计算模块分别与所述激光发射模块、所述激光接收模块连接；

所述发射接收共光路模块，用于根据所述激光发射模块发射的初始激光信号，获得宽谱光源，通过所述第一传输通道使所述宽谱光源照射到待测物体上，并通过所述第二传输通道接收所述宽谱光源照射到所述待测物体上后反射回来的反射激光信号，所述宽谱光源包括所述激光接收模块探测到的多种波长的激光信号；

所述计算模块，用于根据发射所述初始激光信号的发射时刻和接收所述反射激光信号的接收时刻之间的时间差，计算所述待测物体与所述激光测距系统的距离；

所述发射接收共光路模块具体包括：全光纤传输单元、第一准直耦合单元和第一色散单元，所述全光纤传输单元包括主光纤，所述主光纤包括所述第一传输通道和所述第二传输通道，所述第一准直耦合单元与所述全光纤传输单元隔开，所述第一色散单元与所述第一准直耦合单元隔开；

所述全光纤传输单元，用于根据所述初始激光信号，获得宽谱光源，通过所述第一传输通道使所述宽谱光源从所述主光纤射出，并通过所述第二传输通道接收所述宽谱光源照射到所述待测物体上后反射回来的反射激光信号；

所述第一准直耦合单元，用于对所述宽谱光源准直，并对反射激光信号进行耦合，以使得所述全光纤传输单元通过所述第二传输通道接收所述反射激光信号；

所述第一色散单元，用于使准直后的宽谱光源发散，以使得所述宽谱光源照射到所述待测物体上。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述主光纤的材料中包括稀土元素。

3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述主光纤还包括第一光栅组和/或第二光栅组，所述第一光栅组包括多个反射率不低于90％的光栅，所述第二光栅组包括多个反射率在1％～30％之间的光栅。

4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述主光纤两端的端面为斜面。

5.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述宽谱光源-3dB处的光谱宽度不小于5nm。

6.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述激光发射模块具体包括：970nm～980nm波长的半导体激光器。

7.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述激光接收模块具体包括：第二准直耦合单元、第二色散单元和探测单元；

所述第二准直耦合单元，用于对所述反射激光信号进行准直；

所述第二色散单元，用于对准直后的反射激光信号进行发散；

所述探测单元，用于对发散后的反射激光信号进行接收。

8.一种权利要求1～7任一所述激光测距系统的激光测距方法，其特征在于，包括：

通过所述发射接收共光路模块根据所述激光发射模块发射的初始激光信号，获得宽谱光源，通过所述第一传输通道使所述宽谱光源照射到所述待测物体上，并通过所述第二传输通道接收所述宽谱光源照射到所述待测物体上后反射回来的反射激光信号，所述宽谱光源包括所述激光接收模块探测到的多种波长的激光信号；

通过所述计算模块根据发射所述初始激光信号的发射时刻和接收所述反射激光信号的接收时刻之间的时间差，计算所述待测物体与所述激光测距系统的距离。