[发明专利]基于Gm-APD的高灵敏偏振激光雷达系统

摘要

基于Gm‑APD的高灵敏偏振激光雷达系统，涉及激光雷达技术领域，为了解决现有技术无法探测微弱信号，且无法区分目标和遮蔽物的问题。脉冲编码发生器驱动调制脉冲激光器产生激光信号脉冲序列，激光信号脉冲序列经起偏器和第一1/4波片调制，再经扫描器照射目标；返回的激光信号通过扫描器依次入射至窄带滤光片、第二1/4波片和偏振分光器，偏振分光器将入射的激光信号分为两路激光信号，两路激光信号分别由两个单光子探测器接收，两个单光子探测器输出的探测信号均输入给信号处理模块；信号处理模块用于将参考信号分别与两路探测信号进行相关，得到被测物上对应像素点的距离、强度和偏振度。本发明适用于探测微弱信号。

主权项

基于Gm‑APD的高灵敏偏振激光雷达系统，其特征在于，包括脉冲编码发生器(1)、脉冲激光器(2)、起偏器(3)、第一1/4波片(4)、扫描器(5)、窄带滤光片(6)、第二1/4波片(7)、偏振分光器(8)、全反镜(9)、Gm‑APD1单光子探测器(10)、Gm‑APD2单光子探测器(11)和信号处理模块(12)；脉冲编码发生器(1)产生随机编码的脉冲序列电信号，该电信号用于作为参考信号输入给信号处理模块(12)，还用于作为外加驱动调制脉冲激光器(2)产生激光信号脉冲序列，激光信号脉冲序列经起偏器(3)和第一1/4波片(4)调制加载设定的偏振态，再经扫描器(5)照射目标；返回的激光信号通过扫描器(5)入射至窄带滤光片(6)，经窄带滤光片(6)滤光后入射至第二1/4波片(7)，第二1/4波片(7)透射的激光信号入射至偏振分光器(8)，偏振分光器(8)将入射的激光信号分为两路激光信号，两路激光信号分别由Gm‑APD1单光子探测器(10)和Gm‑APD2单光子探测器(11)接收，Gm‑APD1单光子探测器(10)输出的探测信号和Gm‑APD2单光子探测器(11)输出的探测信号均输入给信号处理模块(12)；信号处理模块(12)用于将参考信号分别与两路探测信号进行相关，得到相关峰的时间位置和相关峰的幅度，并根据相关峰的时间位置和相关峰的幅度得到被测物上对应像素点的距离、强度和偏振度；扫描器(5)进行逐点扫描，最终获得被测物上每个像素点的距离、强度和偏振度，得到目标的像。