[发明专利]一种激光测距的激光回波信号信噪比增强装置及增强方法

权利要求书

1.一种激光回波信号信噪比增强方法，其特征在于，包括：

步骤S1：发射一激光脉冲至一待测物体，该待测物体反射激光回波或发生后向散射；

步骤S2：在预期的激光回波时刻前，开启声光偏转调制器(3)，望远镜(1)接收激光脉冲的后向散射光，后向散射光沿望远镜光路传播至光轴(I)上，并沿光轴(I)依次透过增益泵浦放大模块(2)和声光偏转调制器(3)，在透过声光偏转调制器(3)后偏移该光轴(I)至小孔光阑(4)的屏障上；

步骤S3：在预期的激光回波入射时刻附近，关闭声光偏转调制器(3)，使得望远镜(1)接收激光脉冲的激光回波，该激光回波沿光轴(I)依次透过增益泵浦放大模块(2)、声光偏转调制器(3)和小孔光阑(4)上的小孔入射至探测器(6)。

2.根据权利要求1所述的激光回波信号信噪比增强方法，其特征在于，步骤S3还包括：在探测器(6)测得激光回波后，开启声光偏转调制器(3)，使得返回的入射光重复步骤S2的光路传播。

3.一种用于实施权利要求1或2所述的激光回波信号信噪比增强方法的增强装置，其特征在于，该装置(10)用于接收发射激光的激光回波或后向散射光，包括沿激光回波的光路走向在一光轴(I)上依次排布的望远镜(1)、增益泵浦放大模块(2)、声光偏转调制器(3)、小孔光阑(4)和探测器(6)。

4.根据权利要求3所述的增强装置，其特征在于，所述小孔光阑(4)上设有由所述光轴(I)贯穿的小孔，且所述小孔光阑(4)位于望远镜(1)的焦平面上。

5.根据权利要求4所述的增强装置，其特征在于，所述小孔光阑(4)的小孔孔径的调节范围为100um～2mm。

6.根据权利要求3所述的增强装置，所述声光偏转调制器(3)对光的偏转效率大于85％。

7.根据权利要求3所述的增强装置，其特征在于，小孔光阑(4)和探测器(6)之间的光轴(I)上设有一准直镜(5)，该准直镜(5)设置为将光准直为平行光。

8.根据权利要求7所述的增强装置，其特征在于，所述望远镜(1)、增益泵浦放大模块(2)、声光偏转调制器(3)、准直镜(5)、探测器(6)的光学元件上均镀有与激光回波光波段相一致的高透膜。

9.根据权利要求3所述的增强装置，其特征在于，所述探测器(6)为光电探测器。

10.根据权利要求9所述的增强装置，其特征在于，所述探测器(6)为单光子探测器。