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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115902831A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211714801.5(22)申请日2022.12.27(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人张冰余敏辛有泽胡从振耿莉(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师崔方方(51)Int.Cl.G01S7/481(2006.01)G01S17/08(2006.01)G01S17/58(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种相干探测激光雷达阵列光学结构及测距激光雷达(57)摘要本发明公开了一种相干探测激光雷达阵列光学结构及测距激光雷达,由光源中发出的光进入第一镜头组中,进行处理后将光分为信号光和本振光,信号光通过第二镜头组发射至目标,第四镜头组接收目标反射的信号光,在第二像平面上成实像,实像由一第五镜头组扩束后,进入第一合束器;本振光通过第三镜头组后,在第一像平面处产生激光束腰,由另一第五镜头组扩束后,进入合束器,再由第六镜头组汇聚,实现相干,第三像平面上放置传感器阵列。通过使信号光和本振光的传播方向接近平行,由合束器将其聚焦到像平面上,在像平面上放置传感器阵列,接收合束相干光,实现焦平面阵列相干测距。降低相干激光雷达的退相干效应,提高拍频交流分量在总信号中的占比。CN115902831ACN115902831A权利要求书1/1页1.一种相干探测激光雷达阵列光学结构,其特征在于,包括光源(1)、第一镜头组(2)、第二镜头组(3)、第三镜头组(4)、第四镜头组(7)、第五镜头组(6,9)、第一合束器(10)和第六镜头组(11);光源(1)中发出的光进入第一镜头组(2)中,由第一镜头组(2)进行准直、整形和分束,将光分为信号光和本振光,信号光通过第二镜头组(3)发射至目标,第四镜头组(7)接收从目标反射的信号光,在第二像平面(8)上成实像,实像由其中一个第五镜头组进行扩束后,进入第一合束器(10);本振光通过第三镜头组(4)进行整形、聚焦后,在第一像平面(5)处产生激光束腰,激光束腰由另一个第五镜头组进行扩束后,进入第一合束器(10),信号光和本振光均通过第一合束器(10)之后,通过第六镜头组(11)进行汇聚,在第三像平面(12)上实现信号光和本振光的相干,第三像平面(12)上放置有传感器阵列或探测器阵列。2.如权利要求1所述的一种相干探测激光雷达阵列光学结构,其特征在于,所述信号光和本振光通过第一合束器(10)之后,进入第一分束器(13),将光分为两路,分别进入第六镜头组(11)和第七镜头组(14),第一路光通过第六镜头组(11)后在第三像平面(12)上形成第一实像,同时第二路光通过第七镜头组(14)后在第四像平面(15)上形成第二实像。3.如权利要求2所述的一种相干探测激光雷达阵列光学结构,其特征在于,所述第一实像与第二实像相同或者互为镜像。4.如权利要求2所述的一种相干探测激光雷达阵列光学结构,其特征在于,所述第六镜头组(11)和第七镜头组(14)的结构相同或者光学功能相同。5.如权利要求1所述的一种相干探测激光雷达阵列光学结构,其特征在于,所述光源(1)为光纤激光器或空间光激光器。6.如权利要求5所述的一种相干探测激光雷达阵列光学结构,其特征在于,所述光源(1)为光纤激光器时,第一镜头组(2)为光纤分束器。7.如权利要求5所述的一种相干探测激光雷达阵列光学结构,其特征在于,所述光源(1)为空间光激光器,当光源(1)发射形式为空间光时,第一镜头组(2)为扩束镜或空间光分束器;当光源(1)发射形式为光纤输出时,第一镜头组(2)为光纤耦合器、光纤分束器或空间光分束器。8.如权利要求1所述的一种相干探测激光雷达阵列光学结构,其特征在于,所述在第一2像平面(5)处产生激光束腰,激光束腰的1/e半径为r1,所述第四镜头组(7)接收从目标反射的信号光,在第二像平面上成实像,实像的半径为r2,其中r2<r1。9.如权利要求1所述的一种相干探测激光雷达阵列光学结构,其特征在于,所述第二像平面(8)上的实像由其中一个第五镜头组进行扩束后,成为半径为r4、发散角为θ4的近似平2行光;激光束腰由另一个第五镜头组进行扩束后,准直成为发散角的1/e半径为r3、发散角为θ3的近似平行光,其中r4<r3,θ3<θ4。10.一种相干测距激光雷达,其特征在于,采用如权利要求1‑9任一项所述的相干探测阵列光学结构。2CN115902831A说明书1/6页一种相干探测激光雷达阵列光学结构及测距激光雷达技术领域[0001]本发明属于电子信息技术领域,涉及一种相干探测激光雷达阵列光学结构及测距激光雷达。背景技术[0002]相干测距