一种无盲区的激光雷达系统及大气参数检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113109839A(43)申请公布日2021.07.13(21)申请号202110514437.7(22)申请日2021.05.11(71)申请人孙东松地址100000北京市海淀区学院路37号北京航空航天大学申请人冼锦洪杨少辰徐文静龙传德宋庆春(72)发明人孙东松冼锦洪杨少辰徐文静龙传德宋庆春(74)专利代理机构深圳市弘为力创知识产权代理事务所(普通合伙)44751代理人康晓春(51)Int.Cl.G01S17/95(2006.01)G01S7/481(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种无盲区的激光雷达系统及大气参数检测方法(57)摘要本发明公开了一种无盲区的激光雷达系统及大气参数检测方法，其中系统包括：激光器、第一偏振分束镜、偏振方向控制器、第二偏振分束镜、第一探测器、第二探测器和处理器；所述激光器出射光束的光路为出射光路；所述出射光路上设置有所述偏振方向控制器；所述偏振方向控制器处于第一状态时，不改变所述激光器出射光束的偏振方向，处于第二状态时，将光束的偏振方向旋转90度；经大气相互作用后反射的垂直偏振光束被第一偏振分束镜反射至第一探测器；反射回来的平行偏振光束被处于第二状态的偏振方向控制器变成垂直偏振光束后，被第二偏振分束镜反射至第二探测器；整个过程中，发射光束和反射光束同轴，实现了激光雷达系统的无盲区接收。CN113109839ACN113109839A权利要求书1/2页1.一种无盲区的激光雷达系统，其特征在于，包括：激光器、第一偏振分束镜、偏振方向控制器、第二偏振分束镜、第一探测器、第二探测器和处理器；所述激光器出射光束的光路为出射光路；所述出射光路上设置有所述偏振方向控制器，经大气相互作用后反射的光束再次进入所述偏振方向控制器；所述第一偏振分束镜和第二偏振分束镜反射平行偏振光，透射垂直偏振光；所述处理器分别与所述第一探测器和所述第二探测器电连接。2.根据权利要求1所述的无盲区的激光雷达系统，其特征在于，所述激光雷达系统还包括电源，所述电源分别与所述激光器、所述第一探测器、所述第二探测器和所述偏振方向控制器电连接。3.根据权利要求2所述的无盲区的激光雷达系统，其特征在于，所述偏振方向控制器处于第一状态时，不改变所述激光器出射的光束的偏振方向；所述偏振方向控制器处于第二状态时，将经大气相互作用后反射回来的平行偏振光束的偏振方向旋转90度，并经第二偏振分束镜反射至所述第二探测器。4.根据权利要求3所述的无盲区的激光雷达系统，其特征在于，所述激光器开始出射光束的时候，偏振方向控制器处于第一状态，待持续时间与激光器的脉宽相同后；偏振方向控制器处于第二状态。5.根据权利要求1所述的无盲区的激光雷达系统，其特征在于，所述出射光路上所述激光器和所述偏振方向控制器之间设置有准直透镜。6.根据权利要求1所述的无盲区的激光雷达系统，其特征在于，所述出射光路上所述偏振方向控制器之后还设置有投射透镜组件。7.根据权利要求1所述的无盲区的激光雷达系统，其特征在于，所述无盲区的激光雷达系统还包括第一耦合透镜；经所述偏振方向控制器反射至所述第一探测器的光路上设置有第一耦合透镜，所述第一耦合透镜用于将经所述偏振方向控制器反射的光束耦合进所述第一探测器。8.根据权利要求7所述的无盲区的激光雷达系统，其特征在于，所述无盲区的激光雷达系统还包括第二耦合透镜；经所述偏振方向控制器反射至所述第二探测器的光路上设置有第二耦合透镜，所述第二耦合透镜用于将经所述偏振方向控制器反射的光束耦合进所述第二探测器。9.一种大气参数检测方法，其特征在于，包括：提供一激光器，所述激光器出射光束的光路为出射光路；提供一偏振方向控制器，所述出射光路上设置有所述偏振方向控制器，经大气相互作用后反射的光束再次进入所述偏振方向控制器；所述偏振方向控制器处于第一状态时，不改变所述激光器出射的光束的偏振方向；所述偏振方向控制器处于第二状态时，将经大气相互作用后反射回来的光束的偏振方向旋转90度；提供第一偏振分束镜和第二偏振分束镜反射平行偏振光，透射垂直偏振光；提供第一探测器和第二探测器，分别接收来自第一和第二偏振分束镜反射回来的信号；2CN113109839A权利要求书2/2页提供一处理器，所述处理器分别与所述第一探测器和所述第二探测器电连接。10.根据权利要求9所述的大气参数检测方法，其特征在于，所述大气参数检测方法还包括：所述偏振方向控制器设置于所述出射光路上的第一偏振分束镜和第二偏振分束镜的中间，所述第一偏振分束镜用于反射垂直偏振状态的光束，所述第二偏振分束镜用于反射经偏振方向控制器旋转90度方向后的平行偏振光束。3CN113109839A说明书1/5页一种无盲区的激光雷