[发明专利]一种激光雷达及激光测距方法

权利要求书

1.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达应用于雾气环境下的目标探测，包括：激光模块以及测距模块；

所述激光模块，用于产生并发射皮秒级高斯脉冲序列和纳秒级高斯脉冲序列，其中，所述皮秒级高斯脉冲序列和所述纳秒级高斯脉冲序列的波长不同；

所述测距模块，用于基于所述纳秒级高斯脉冲序列的波长，对接收到的反射信号进行过滤，得到所述纳秒级高斯脉冲序列的目标反射信号，并根据所述目标反射信号进行测距。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光模块包括受控子模块、第一脉冲序列生成和控制电路、第一激光发射单元和阵列、第二脉冲序列生成和控制电路、以及第二激光发射单元和阵列；

所述受控子模块，用于在每一控制循环中，触发控制所述第一脉冲序列生成和控制电路，以及所述第二脉冲序列生成和控制电路，依次输出所述皮秒级高斯脉冲序列和所述纳秒级高斯脉冲序列；

所述第一脉冲序列生成和控制电路，用于生成皮秒级高斯脉冲序列，并触发所述第一激光发射单元和阵列，输出所述皮秒级高斯脉冲序列；

所述第一激光发射单元和阵列，用于输出所述皮秒级高斯脉冲序列；

所述第二脉冲序列生成和控制电路，用于生成纳秒级高斯脉冲序列，并触发所述第二激光发射单元和阵列，输出所述纳秒级高斯脉冲序列；

所述第二激光发射单元和阵列，用于输出所述纳秒级高斯脉冲序列。

3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，

所述第一脉冲序列生成和控制电路，具体用于：以预设频率生成皮秒级高斯脉冲序列，并触发所述第一激光发射单元和阵列，输出1030纳米波长的高斯脉冲序列；

所述第二脉冲序列生成和控制电路，具体用于：生成纳秒级高斯脉冲序列，并触发所述第二激光发射单元和阵列，输出905/940纳米波长的高斯脉冲序列。

4.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述皮秒级高斯脉冲序列结束与所述纳秒级高斯脉冲序列开始的时间间隔，根据空气中水滴或水分子每秒被吹出的距离和空气中的风速确定。

5.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述皮秒级高斯脉冲序列中单个皮秒高斯激光光脉冲的宽度为1～1.2皮秒，所述纳秒级高斯脉冲序列中单个纳秒高斯激光光脉冲的宽度为10纳秒。

6.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光模块，具体用于：

在雾天模式下，产生并发射皮秒级高斯脉冲序列和纳秒级高斯脉冲序列；

在普通模式下，产生并发射纳秒级高斯脉冲序列。

7.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述测距模块包括：光学滤波器，光电探测器以及信号处理子模块；

所述光学滤波器，用于基于所述纳秒级高斯脉冲序列的波长，过滤掉向所述光电探测器传播的反射信号中的所有可见光以及皮秒高斯激光光脉冲，得到所述纳秒级高斯脉冲序列的目标反射信号；

所述光电探测器，用于接收所述目标反射信号，将所述目标反射信号的光子转换为电信号，并将所述电信号传输给所述信号处理子模块；

所述信号处理子模块，用于接收并对所述电信号进行处理，确定激光雷达与目标物体之间的距离。

8.根据权利要求7所述的激光雷达，其特征在于，所述光学滤波器包括：第一光学滤波器以及第二光学滤波器；

所述第一光学滤波器，用于基于所述纳秒级高斯脉冲序列的波长，过滤掉向所述光电探测器传播的所有可见光；

所述第二光学滤波器，用于基于所述纳秒级高斯脉冲序列的波长，过滤掉向所述光电探测器传播的所有皮秒高斯激光光脉冲。