[发明专利]一种基于光技术测量物体距离和空间位置的方法及装置

权利要求书

1.一种基于光技术测量物体距离和空间位置的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将一系列不同波长的激光通过一个波分复用系统集束成一束波分复用集束光；

2）采用一个波长分束发射系统接收所述波分复用集束光，并在检测方向上按照不同波长对应设定偏转角度分束输出，以照射被测目标；并从被测目标接收其反射信号光，通过所述波长分束发射系统集束成一束目标反射信号光；

3）一个波分解复用系统接收来自所述波长分束发射系统的目标反射信号光，通过波分解复用形成一组不同波长的解复用信号光；

4）一组光探测器分别接收来自波分解复用系统的一组所述解复用信号光，并将其转换成与所述解复用信号光分别对应的探测器电信号；

5）经过对探测器信号综合处理，获得携带被测目标空间与检测装置之间的距离和空间位置分布信息。

2.如权利要求1所述基于光技术测量物体距离和空间位置的方法，其特征在于，包括：

在测量过程中，将波长分束发射系统进行水平转动或垂直转动，从而获得被测目标三维距离和空间位置分布信息。

3.如权利要求1所述基于光技术测量物体距离和空间位置的方法，其特征在于，

所述对探测器信号综合处理包括：

给所述波分复用集束光施加一个扫频调制信号，对光强进行扫频调制；并根据所述目标反射信号光解复用后形成的一组不同波长的解复用信号光，与所述波分复用集束光扫率调制信号之间的拍频，解析出被测目标的距离和空间位置分布信息。

4.如权利要求1所述基于光技术测量物体距离和空间位置的方法，其特征在于，所述对探测器信号综合处理包括：

所述波分复用集束光是脉冲光；并根据所述目标反射信号光解复用后形成的一组不同波长的解复用信号光，与所述波分复用集束光之间的脉冲时间差，解析出被测目标的距离和空间位置分布信息。

5.一种基于光技术测量物体距离和空间位置的装置，其特征在于，包括：

一组不同波长的光源，分别发出不同波长的光；

一个第一波分复用器接收来自不同波长的光源的不同波长的光，并复用成一束光；

一个光环行器的第一端口通过第一光纤与所述波分复用器连接，接收来自第一波分复用器的一束不同波长的复用光，并从所述光环行器的第二端口通过一个第二光纤输出给一个波长分束发射系统；

所述波长分束发射系统将接收到的所述复用光按不同波长在检测方向偏转设定角度发射到被测目标所在空间，并从被测目标接收其不同波长的反射光，再集束成一束目标反射光再通过所述第二光纤传输至所述光环行器第二端口，并从所述光环行器的第三端口输出；

一个第二波分复用器通过一个第三光纤与所述光环行器第三端口连接，接收来自光环行器的目标反射光，并解复用成不同波长的目标反射光信号；

一组光探测器通过一组光纤或光波导分别接收来自波分解复用器的不同波长的目标反射光信号，并分别转换成对应不同波长光信号的不同电信号；

一个信号处理单元接收来自所述一组光探测器的电信号，对收到的信号进行处理，获得被测目标在检测方向上的距离分布信息。

6.如权利要求5所述的基于光技术测量物体距离和空间位置的装置，其特征在于，所述波长分束发射系统是一个衍射光栅。

7.如权利要求5所述的基于光技术测量物体距离和空间位置的装置，其特征在于，包括：

一个转动装置操纵波长分束发射系统沿着水平平面或垂直平面转动，使所述波长分束发射系统的在垂直平面或水平平面的发散发射的不同波长的出射光对被测目标所在空间进行三维扫描，并从被测目标接收反射光；

一个转动连接器加在第二光纤中间，以保证在所述转动装置转动的时候，第二光纤不会产生扭曲；

所述信号处理单元还根据转动装置转动角度，计算出被测目标三维空间的分布情况。