[发明专利]基于衍射光学元件的激光雷达多点测距系统

摘要

本发明涉及机械技术领域。基于衍射光学元件的激光雷达多点测距系统，包括一激光信号发射装置、一激光信号接收装置、一信号处理系统，信号处理系统均连接激光信号发射装置与激光信号接收装置，激光信号发射装置包括脉冲激光器，脉冲激光器的发光方向上依次设有一准直系统、扩束系统、衍射光栅、半透半反镜；脉冲激光器的发光方向位于半透半反镜的透射方向上，半透半反镜的反射方向上设有激光信号接收装置。本发明通过衍射光栅将脉冲激光器发射出的激光为多个等角度或不等角度的光束，经半透半反镜透射后朝向待测距介质，并经待测距介质反射后，经半透半反镜反射至激光信号接收装置。

主权项

1.基于衍射光学元件的激光雷达多点测距系统，包括一激光信号发射装置、一激光信号接收装置、一信号处理系统，所述信号处理系统均连接所述激光信号发射装置与所述激光信号接收装置，其特征在于，所述激光信号发射装置包括脉冲激光器，所述脉冲激光器的发光方向上依次设有一准直系统、扩束系统、衍射光栅、半透半反镜；所述脉冲激光器的发光方向位于所述半透半反镜的透射方向上，所述半透半反镜的反射方向上设有所述激光信号接收装置；所述激光信号接收装置包括一成像镜头、雪崩二极管，所述半透半反镜的反射方向上依次途径所述成像镜头、所述雪崩二极管；所述雪崩二极管连接所述信号处理系统，所述信号处理系统内设有一计时芯片；所述信号接收装置包括由至少四个雪崩二极管构成的二极管组，所述二极管组设有两个，分别为第一二极管组和第二二极管组，每个二极管组设有的雪崩二极管呈矩阵式排布；所述第一二极管组设有的雪崩二极管与所述第二二极管组设有的雪崩二极管交错设置；所述第一二极管组位于所述第二二极管组的前方，且所述第一二极管组的前方设有所述成像镜头；所述第一二极管组与所述第二二极管组的间隔距离不大于1cm，所述第一二极管组中相邻的雪崩二极管的间距大于所述第一二极管组中任意一个雪崩二极管与最临近的所述第二二极管的雪崩二极管的间距;第一二极管组设有雪崩二极管的个数大于第二二极管组设有雪崩二极管的个数；当第一二极管组和第二二极管组测量到的数据差值超过1cm时，说明两者中存有一个故障，当第一二极管组和第二二极管组测量到的数据差值超过10cm时，测量数据小的那个为正确数值；所述衍射光栅是一非均匀光栅；所述信号处理系统连接一用于显示测量数据的显示屏，所述信号处理系统、所述光信号发射装置和所述激光信号接收装置均位于一壳体内，所述显示屏位于所述壳体的外壁上；所述壳体呈一T字型壳体，所述壳体的内壁上设有用于固定部件的固定件；所述壳体包括第一塑料件、第二塑料件，所述壳体是由第一塑料件与所述第二塑料件可拆卸连接构成，所述第一塑料件与所述第二塑料件的内壁涂覆有一由挡光材料构成的挡光层；所述第一塑料件上设有一用于连接所述第二塑料件的连接部，所述连接部为一与所述第二塑料件壁厚相匹配的凹槽，所述凹槽是由两个相互平行的侧壁相连围成的凹槽；两个侧壁分别为第一侧壁、第二侧壁，所述第一侧壁位于所述第二侧壁的外围，所述第一侧壁的长度小于所述第二侧壁的长度；所述半透半反镜固定在一切换机构上，所述切换机构上还设有另一个半透半反镜，两个半透半反镜分别为第一半透半反镜、第二半透半反镜；所述切换机构包括一转轴，所述转轴通过传动装置连接一电机，所述第一半透半反镜、所述第二半透半反镜位于所述转轴的径向的两侧；所述第一半透半反镜与所述第二半透半反镜的反射面的夹角为180度。