一种脉冲激光测距机光路系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种脉冲激光测距机光路系统，包括激光发射器，激光侦测器和准直系统，偏振分光器1，所述激光发射器置于偏振分光器1的一侧，所述激光侦测器置于偏振分光器1的另一侧；在偏振分光器1的透射光一侧和反射光一侧分别各自放置有法拉第旋转器、半波片和一面镜子，偏振分光器1、法拉第旋转器、半波片和镜子共轴放置；本实用新型专利技术提供的脉冲激光测距机光路系统降低了传统激光测距系统的光损耗，提升了系统的动态范围，从而使得距离测量更远，同时，采用本实用新型专利技术的脉冲激光测距机光路设计能够避免反射光与光轴不平行的问题，使得距离测量更加精确。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及测距机，具体涉及一种脉冲激光测距机光路系统。
技术介绍
传统激光测距系统的接收及发射光路大多是互相独立的，即在发射端，激光器发出的光束通过一个透镜系统准直后发出，而从被测物返回的激光则是通过另一个不同的透镜系统聚焦到激光测距系统的探测器上。在其他采用发射接收共光路的激光测距系统中，接收光路通过在发射光路内外加反射镜或透镜、或将透镜挖个缺口的方式实现，从而以将从被测物返回的激光会聚到探测器上。在传统的激光测距系统中，互相独立的发射与接收光路造成反射光与光轴不平行，从而使得距离测量不够精准。另一方面，沿原路返回系统的光无法被收集到，造成系统接收效率降低，从而导致系统损耗大、系统动态范围降低，使得系统测量距离变短。上述的其他发射接收共光路的激光测距系统虽然比传统系统性能好，但仍然会造成一定程度的光损耗。
技术实现思路
本技术旨在解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本技术的一个目的在于提供了一种激光测距机的共光路装置，旨在降低了传统激光测距系统的光损耗，提升了系统的动态范围，从而使得距离测量更远。同时，采用本技术的激光测距系统能够避免反射光与光轴不平行的问题，使得距离测量更加精确。需要说明的是，本技术是基于专利技术人的下列发现而完成的:根据本技术的一个方面，本技术提供了一种脉冲激光测距机光路系统，包括激光发射器，激光侦测器和准直系统，还包括偏振分光器I，所述激光发射器置于偏振分光器I的一侧，所述激光侦测器置于偏振分光器I的另一侧；在偏振分光器的透射光一侧和反射光一侧分别各自放置有法拉第旋转器、半波片和一面镜子，偏振分光器1、法拉第旋转器、半波片和镜子共轴放置；激光发射光路，激光器发射器发射的激光通过偏振分光器I的透射和反射，分成两束激光，所述两束激光分别依次通过法拉第旋转器、半波片，再通过镜子的反射，射入偏振分光器2，通过偏振分光器2的透射和反射，汇聚成一束激光，通过准直系统。激光接收光路，经被测物反射的激光通过准直系统后，再通过偏振分光器2的透射和反射，分成两束激光，所述两束激光分别通过镜子的反射、再依次通过半波片和法拉第旋转器，射入偏振分光器I，通过偏振分光器I的透射和反射，汇聚成一束激光，回到激光侦测器。 激光发射光路和激光接收光路共光路。另外，根据本技术上述实施例，激光测距机光路系统还可以具有如下附加的技术特征:在激光发射光路中，激光通过半波片后的激光被法拉第旋转器旋转角度为45度。在激光接收光路中，激光通过法拉第旋转器后的激光被半波片旋转角度为45度。本技术主要是通过偏振分光器、法拉第旋转器、波片将激光测距系统中激光器发射的光束按照不同的偏振态分光，并使得不同偏振的光通过不同的光路。而从被测物返回的光束按照不同的偏振态通过不同的光路会聚到系统的探测器上。这种设计中，虽然两个不同偏振态的光在测距系统内通过不同的光路，但发射与接收的光共光路，从而避免了反射光与光轴不平行的问题。本技术原理如下，激光测距系统的发射光路如图1所示，激光器发出激光后，先经由偏振分光镜I分成偏振相互垂直的两束光，接下来，这两束光的偏振会分别被法拉第旋转器旋转45°，再经过半波片，使得这两束光获得与初始状态垂直的偏振。因此，原本可以穿透偏振分光器I的光在离开偏振分光器2时被反射，而原本被偏振分光器I反射的光在离开偏振分光器2时会穿透，最终，这两束光在偏振分光器2处重合，经过准直系统从激光测距系统发出。激光测距系统的接收光路如图2所示，经被测物反射回到激光测距系统的光，会先被偏振分光器2分成偏振相互垂直的两束光，接下来，这两束光的偏振态先被半波片旋转45。，再经由法拉第旋转器变成初始的偏振。因此，原本可以穿透偏振分光器2的光在离开偏振分光器I时仍是穿透，而原本会被偏振分光器2反射的光在离开偏振分光器I时仍然被反射，最终，这两束光在偏振分光器I处重合，并送到探测器中。而现有技术中的其他光路系统，通常会采用让激光发射器发射的激光先通过中间被挖空的镜子，再透过准直系统，将激光发出测距机外如图3所示，返回的激光经过准直系统后，光束打到镜子未被挖空的部分会被反射至激光探测系统如图4所示，而当光束打到镜子被挖空出，则不会接收。未被接受的光就是接受光损耗的来源。假设透过准直系统的光能量为A0，穿过的能量为Al，其损耗为A1/A0。本技术的有益效果:本技术降低了传统激光测距系统的光损耗，提升了系统的动态范围，使得距离测量更远。同时避免了反射光与光轴不平行的问题，使得距离测量更加精确，与其他共光路的方案相比，也无需在光路内外加透镜或反射镜，在光路上不会有部分光束被损失。本技术还利用法拉第旋转器的非互易特性，并搭配具备互易特性的波片，使得反射光在回到偏振分光器时，是会聚到侦测器上，而非返回激光发射器中。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。【附图说明】图1为本技术提供的实施例1中一种激光测距机激光发射光路示意图图2为本技术提供的实施例1中一种激光测距机激光接收光路示意图图3为本技术现有激光测距机激光发射光路示意图图4为本技术现有激光测距机激光接收光路示意图图5为本专利技术提供的实施例2中一种激光测距机激光发射光路示意图图6为本专利技术提供的实施例2中一种激光测距机激当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲激光测距机光路系统，包括激光发射器，激光侦测器和准直系统，其特征在于，还包括偏振分光器1，所述激光发射器置于偏振分光器1的一侧，所述激光侦测器置于偏振分光器1的另一侧；在偏振分光器1的透射光一侧和反射光一侧分别各自放置有法拉第旋转器、半波片和一面镜子，偏振分光器1、法拉第旋转器、半波片和镜子共轴放置；激光发射光路，激光器发射器发射的激光通过偏振分光器1的透射和反射，分成两束激光，所述两束激光分别依次通过法拉第旋转器、半波片，再通过镜子的反射，射入偏振分光器2，通过偏振分光器2的透射和反射，汇聚成一束激光，通过准直系统；激光接收光路，经被测物反射的激光通过准直系统后，再通过偏振分光器2的透射和反射，分成两束激光，所述两束激光分别通过镜子的反射、再依次通过半波片和法拉第旋转器，射入偏振分光器1，通过偏振分光器1的透射和反射，汇聚成一束激光，回到激光侦测器；激光发射光路和激光接收光路共光路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鸿文，陈李晋，杨昕，
申请(专利权)人：湖北捷讯光电有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42