[实用新型]全波段三维高光谱激光雷达

说明书

本实用新型涉及一种全波段三维高光谱激光雷达，包括两个激光器，半导体激光器、脉冲激光器；两个激光器经过光学合束后透过分光模块对物体扫描，其中脉冲激光器发出的为超连续谱激光，半导体激光器发出的光为测距光源；物体反射回的光经过分光模块反射至用于探测光谱的光谱探测模块；光谱探测模块中为多个探测器构成的探测器阵列，其中包括高速探测模块，高速探测模块为至少一个与半导体激光器波长对应的探测器。本实用新型可实现全波段光谱探测，同时具有测距功能，具有探测速度快、灵敏度高的特点。

技术领域

本实用新型属于光谱分析领域，涉及一种全波段三维高光谱激光雷达。

背景技术

激光雷达系统通过向物体发射激光信号，接收由物体反射回的激光信号，并对光信号进行分析。分析后可得物体的相关性质，如距离，方位等。激光雷达系统可选取不同类型的激光光源，来实现不同功能。超连续谱激光雷达系统所采取的激光光源具有良好的方向性及丰富的光谱成分，是一种良好的全波段光谱探测光源。

对物体反射的光谱的分析可获取物质的信息。光谱仪基于光学原理，对入射至光谱仪中的光进行色散，检测不同波长光的光强，获取物质的光谱信息，其主要由入射狭缝、准直元件、色散元件、聚焦元件以及探测器阵列五部分组成。从入射狭缝发出的光通过准直元件变成平行光后，入射色散元件。由于不同波长光的色散角不同，入射光经过色散元件后，实现不同波长光的分离。聚焦元件将同一波长的光聚焦于探测器阵列的同一点。探测器阵列通过检测不同点的光强可获得物质的光谱。

实用新型内容

1、实用新型目的。

本实用新型提出了全波段三维高光谱激光雷，可实现全波段光谱探测，同时具有测距功能，具有探测速度快、灵敏度高的特点。

2、本实用新型所采用的技术方案。

本实用新型提出的全波段三维高光谱激光雷达，包括两个激光器，半导体激光器、脉冲激光器；

两个激光器经过光学合束后透过分光模块对物体扫描，其中脉冲激光器发出的为超连续谱激光，半导体激光器测距；

物体反射回的光经过分光模块反射至用于探测光谱的光谱探测模块；

光谱探测模块中为多个探测器构成的探测器阵列，其中包括高速探测模块，高速探测模块为至少一个与半导体激光器波长对应的探测器。

更进一步具体实施方式中，所述的半导体激光器发出强度可调的激光束，脉冲激光器发出的400nm-1700nm的光。

更进一步具体实施方式中，所述的光谱探测模块包括位于第一凹面反射镜3的焦平面处的狭缝；

第一凹面反射镜反射光路设置光栅，

光栅将各波长的光实现分离后入射至第二凹面反射镜；

探测器阵列位于第二凹面反射镜的焦平面处，接收凹面反射镜所汇聚的不同波长的光。

更进一步具体实施方式中，探测器阵列采用多个光电探测器，其中高速探测模块的光点探测器的波长与半导体激光器发出的波长对应。

更进一步具体实施方式中，探测器阵列同时探测超连续反射光谱以及反射的半导体激光器光信号。

3、本实用新型所产生的技术效果。

(1)本实用新型选用超连续谱的激光雷达系统，利用超连续谱激光良好的方向性以及丰富的光谱成分实现对全波段光谱探测实现全波段光谱探测。

(2)本实用新型基于超连续谱的激光雷达系统，加入测距激光，两束激光共享同一套系统，实现物体的三维探测。

(3)本实用新型选取的光纤阵列和光纤探测器阵列作为探测器阵列，具有探测速度快、灵敏度高的特点。

附图说明