电光调制脉冲激光测距仪的制作方法

文档序号:6142422阅读:106来源:国知局
专利名称:电光调制脉冲激光测距仪的制作方法
技术领域
本发明涉及激光测距,是一种电光调制脉冲激光测距仪,可应用于工农业生产、军事、通信、遥感等诸多领域。
背景技术
对距离信息的高精度测量是国家现代化建设诸多领域的关键技术之一。随着科技的发展,对距离测量的范围和精度要求越来越高。激光作为具有极高单色性、准直性、相干性的信息载体,已成为距离测量的首选工具。目前国内外先进的测距仪器均利用激光作为信息载体来提高测距的精确度。
在先技术[1](参见Kozo Ohtani,Misuru Baba,A rangefinding approach bydetecting the position and the incident angle of a light-stripe,IEEE Instru.andMea.Techno.Conf.2002)是一种几何光学的测距方法。激光器发射激光束,经目标反射后被PSD或CCD接收,然后根据接收到的光斑位置和激光器与接收器之间的几何位置关系,来计算目标与探测器之间的距离。这种方法主要用于工业上的面型轮廓测量、2D/3D面型重构以及定位等,测量相对精度为0.85%左右,只能测很短的距离。随着距离的增加,精度急剧下降。
在先技术[2](参见Raimo Ahola,Risto Myllyla,A new method for measuringthe time-of-flight in fast laser range finding,[J].Proc.SPIE vol.654,1986)是一种利用光脉冲飞行时间的测距方法。由脉冲激光器发出一持续时间很短的脉冲激光,称之为主波。经过待测距离L后射向被测目标,被目标反射回来的脉冲激光称之为回波,回波返回测距仪后被光电探测器接收,根据主波信号和回波信号之间的时间间隔,即激光脉冲从激光器发射到被目标反射回来的往返时间τ,就可以算出待测目标的距离。这种方法除需要需复杂的电路处理系统,将部分主波光脉冲的能量转化为电脉冲,整形后经门控电路触发计数器,开始对时钟振荡器发出的时间脉冲个数进行计数;然后回波信号到达后被探测器再次转化为电信号,经过同样的电学处理过程,停止对时间脉冲信号的计数,由时间信号脉冲的个数确定光脉冲往返时间t。在光信号转化为电信号的过程和电信号的电路处理系统中都会引入一些误差。
在先技术[3](参见Fujima I,Seta K,Matsumoto H and O’ishi T 1988 GHztraveling-wave optical modulator for precision distance measurement Proc.SPIEvol 889)是一种利用连续激光相位信息的测距方法。相位激光测距通过测量高频调制相位差来实现测距。仪器中的光源发出连续光,通过调制器调制后成为调制光射向目标,调制光的光强随时间作周期变化,采用正弦波调制,测定光波往返过程中的正弦波整周期数及不足一个周期的正弦函数的相位,就可确定光波的往返时间的间隔τ,从而计算出待测距离。这种方法仍需要将光信号转化为电信号后经电路系统来处理,由电子比相器比较发射和接受正弦波的相位差。由于是连续光测距,能量有限,测距范围很难达到1千米以上。
在先技术[4](参见SF Collins,MM Murphy,KTV Grattan,etal.A simple laserdiode ranging scheme using an intensity modulated FMCW approach[J].Meas.andTech.,1993,4)是一种利用连续激光频率信息的测距方法。连续波调频激光测距原理是通过发射一频率连续可调的激光,通过测量接收到经目标反射回来激光的频率来推算距离。接收光与发射光由于啁啾而存在频率漂移,所以在混频器中将产生拍频,这个拍频与待测距离成正比。这种方法仍需要将光信号转化为电信号后经电路系统来处理,而且还需增加调节激光频率的附加电路系统。测距范围也远远小于脉冲光的测距方法。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述在先技术的不足,提供一种电光调制脉冲激光测距仪,以简化装置,提高测距的距离和精度。
本发明的基本原理在先技术[2]是目前国内外最主要的测距方法,本发明的原理和其基本思路相同,都是采用测量脉冲激光往返待测距离所需的飞行时间来进行测距。但是本发明装置利用晶体电光效应随时间变化调制脉冲光,并且利用被调制的脉冲光光子数目在两个正交偏振方向上比值的方法来确定飞行时间,因而可大大提高测距的精度。
本发明的具体技术解决方案如下一种电光调制脉冲激光测距仪,其特征在于包括一线偏振短脉冲激光光源,沿该脉冲激光光源的输出光方向,依次是偏振光隔离器、第二偏振光分束器、电光调制晶体、分光镜和1/8波片;从分光镜反射出的取样光方向上有第三偏振光分束器;所述的电光调制晶体为一长方体,其长度方向与输出光方向一致,其晶轴垂至于输出光方向,在电光调制晶体上贴有一对电极片并与一正弦交变电源的电极相连;所述的第三偏振光分束器的透过光方向和反射光方向分别设有性能相同的第一CCD探测器和第二CCD探测器,所述的第二偏振光分束器和偏振光隔离器的反射光方向分别设有性能相同的第三CCD探测器和第四CCD探测器。
所述的偏振光隔离器由第一偏振光分束器和磁旋光器组成,该磁旋光器的单程旋光能力为π/4,相应地第一偏振光分束器和第二偏振光分束器的透光光轴方向成45°。
所述的第三偏振光分束器、第二偏振光分束器和第一偏振光分束器都是格兰棱镜构成的。
所述的电极片大小与电光调制晶体的b×c平面相同并分别贴在该电光调制晶体的两个b×c平面上。
所述的第一CCD探测器和第二CCD探测器的性能完全相同,第三CCD探测器和第四CCD探测器的性能完全相同。


图1是本发明装置的示意图。
图2是本发明装置各部件的具体放置结构示意图。
图3是本发明中电压波形、脉冲光出射时刻值函数波形和脉冲光反射回来时刻值函数波形对应关系示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,但不应以此限制本发明的保护范围。
先请参阅图1和图2,由图可见,本发明电光调制脉冲激光测距仪的构成,包括一线偏振短脉冲激光光源1(简称光源1),沿该脉冲激光光源1的输出光方向,依次是偏振光隔离器2,第二偏振光分束器3,电光调制晶体4,分光镜6,1/8波片10;从分光镜6反射出的取样光方向上有第三偏振光分束器7;所述的电光调制晶体4为一长方体,其长度方向与输出光方向一致,其晶轴垂至于输出光方向,在电光调制晶体4上贴有一对电极片5并与一正弦交变电源(图中未示)的电极相连;所述的第三偏振光分束器7的透过光方向和反射光方向分别设有第一CCD探测器8和第二CCD探测器9,所述的第二偏振光分束器3和偏振光隔离器2的反射光方向分别设有第三CCD探测器12和第四CCD探测器13。
所述的偏振光隔离器2由第一偏振光分束器21和磁旋光器22组成,该磁旋光器22的单程旋光能力为π/4,相应地第一偏振光分束器21和第二偏振光分束器3的透光光轴方向成45°。
所述的第三偏振光分束器7、第二偏振光分束器3和第一偏振光分束器21都是由格兰棱镜构成的。
所述的电极片5大小与电光调制晶体4的b×c平面相同并分别贴在该电光调制晶体4两个b×c平面上。
所述的第一CCD探测器8和第二CCD探测器9的性能完全相同,第三CCD探测器12和第四CCD探测器13的性能完全相同。
令光源发出的线偏振脉冲激光A偏振方向沿图2中坐标x’方向。
所述的偏振光隔离器2由第一偏振光分束器21和磁旋光器22组成,其作用为使光源1发出的线偏振激光只能单向传播,即图1和图2中所示沿从左至右的方向传播,而当光从右至左返回光源1时,阻断光路,并将其反射到第四CCD探测器13中。光隔离器2可选用图2中所示的结构,由第一偏振光分束器21和一个磁旋光器22组成第一偏振光分束器21的透光光轴方向如图2中21C所示为坐标x’方向,即其对沿x’方向偏振的光透射,对沿y’方向偏振的光反射,选用格兰棱镜结构,对其大小无特殊要求,保证透光、反光即可。光源1发出的沿x’方向偏振的脉冲光A从左至右可顺利通过第一偏振光分束器21,遇到磁旋光器22;磁旋光器22的作用是在一定磁场大小和方向的控制下,使通过的线偏振光的偏振方向朝一个方向扭转某一角度。这里,我们使通过它的线偏振光在从左至右方向观察朝逆时针方向旋转45°。这样,从左至右传播时,通过由第一偏振光分束器21和磁旋光器22组成的偏振光隔离器2后,偏振方向沿x’轴的线偏振脉冲光A变为偏振方向沿坐标y的线偏振光B;而当光从右至左传播时,和线偏振脉冲光B偏振方向相同的线偏振脉冲光L经过磁旋光器22后偏振方向再次旋转45°,变为沿坐标y’方向,从而被第一偏振光分束器21反射出原光路,进入到第四CCD探测器13中,完成光路隔离作用。
所述的第二偏振光分束器3和偏振光隔离器2中的第一偏振光分束器21作用相同,只是放置方位有所不同使其透光光轴方向如图2中3C所示沿坐标y方向放置,即其对沿y方向偏振的光透射,对沿x方向偏振的光反射。这样从左至右传播的沿y方向偏振的脉冲光B可顺利通过第二偏振光分束器3而成为同偏振方向的脉冲光C;而从右至左传播的光J包含x和y两种偏振成分,则其经过第二偏振光分束器3后被分为两部分沿y方向偏振的线偏振光L穿过第二偏振光分束器3沿原光路继续传播;沿x方向偏振的线偏振光K被第二偏振光分束器3反射偏离原光路而进入第三CCD探测器12中。
所说电光调制晶体4结合一对电极片5起横向电光调制作用由于电光晶体4的双折射作用,当光线垂直晶轴4C且垂直面a×c入射到电光调制晶体4中时,分为沿同一光路同向传播的偏振方向相互垂直的寻常光o光和异常光e光,其中o光垂直光轴4C偏振,e光平行光轴4C偏振。由于电调制光晶体4对o光和e光的折射率no和ne不同,导致o光和e光在晶体中传播速度有所差异,这样,出电光调制晶体4时o光和e光就存在一定的相位差Г,使二者的合光束改变为和入射前不同的偏振状态。通过电极片5在电光晶体4上平行光轴4C方向加一定电压V时,由于电光调制晶体4的一次电光效应,在电场作用下晶体改变其对o光和e光的折射率为no’和ne’,这样就在出晶体的o光和e光上附加了一定的相位差,使o光和e光相位差变为Г’,从而起到通过控制电压V的大小来控制通过电光调制晶体4光束的偏振状态的作用。本发明要求线偏振脉冲激光C经过电光调制晶体4时,被随时间正弦交变的电压所调制,从而可以根据出晶体后脉冲光D的偏振状态精确反推出脉冲经过电光调制晶体4的时刻值。为达到上述要求,电光调制晶体4应选用具有横向电光调制性能的单轴晶体,如铌酸锂、钽酸锂等,其形状是长方体,几何尺寸为a×b×c。其中a和b之间关系及其具体尺寸和所加电压最大振幅值Vm以及所需相位差Г有关,a和c之间无严格要求,因为激光光斑为圆形,从减小尺寸和节约材料的方面考虑,应取a=c。使电光调制晶体4的晶轴方向4C与线偏振脉冲光C的偏振方向呈45°角放置,即光轴4C方向平行坐标y’轴。使边长b平行于坐标轴z方向,边长a平行y’方向,边长c平行x’方向,使光C垂直入射到两个a×c面上。一对电极片5分别贴在电光调制晶体4的两个b×c平面上,大小以刚好覆盖两个b×c平面为佳。这样,当在电极片5上加电压时,电光调制晶体4中的电场方向平行于晶轴4C方向。
所述的分光镜6起提取一部分采样光的作用当被电光调制晶体4调制后的光脉冲D经过分光镜6时,大部分能量透过该分光镜6沿原光路传播变为脉冲光H,小部分能量被其反射到第三偏振光分束器7中成为采样光脉冲E;同时反射回光脉冲I经过分光镜6时也会因此而有小部分能量的损失。出射脉冲光光强很大,因此只取很小一部分能量的采样光就能保证第一CCD探测器8所探测,所以应使分光镜6的反射率尽量小,取1%左右即可,这样也能保证微弱的反射回光脉冲能量减少损失。使分光镜6与从左至右的光路成45°角放置。
所说第三偏振光分束器7和第二偏振光分束器3以及偏振光隔离器2中的第第一偏振光分束器21作用相同,放置方位有所不同其透光光轴方向如图2中7C所示沿坐标z方向放置,即其对沿z方向偏振的光透射,对沿x方向偏振的光反射。这样如图2所示,从上至下传播的采样光E因为被电光晶体4调制而包含x和z两种偏振成分,则其经过第三偏振光分束器7后被分为两部分沿z方向偏振的线偏振脉冲光F穿过第三偏振光分束器7沿原光路继续传播进入第一CCD探测器8中;沿x方向偏振的线偏振脉冲光G被第三偏振光分束器7反射偏离原光路而进入第二CCD探测器9中。
所述的第一CCD探测器8、第二CCD探测器9、第三CCD探测器12、第四CCD探测器13分别接收线偏振脉冲光F、G、K和M,探测其能量的相对值大小(即所包含光子数目的比值)。因为本发明中待测距离L的测量只与F、G两脉冲能量比值和K、M两脉冲能量比值有关,而与他们的具体大小无关,所以第一CCD探测器8和第二CCD探测器9必须分别选用性能完全一样的CCD,第三CCD探测器12和第四CCD探测器13必须分别选用性能完全一样的CCD,否则会影响测距的精度。
所说1/8波片10起调节位相差的作用使1/8波片10的快轴10C如图2所示沿y’轴方向放置,当出射脉冲H经过波片10后,o光和e光之间增加π/4的位相差,当H被待测物体11反射回来再次经过1/8波片10的时候,又会在原来基础上继续增加一个π/4的位相差。这样,当H出射和反射回来两次经过1/8波片10后,其o、e两分光之间就多了π/2的位相差,成为到达电光调制晶体4的回光脉冲I。通过这样的位相调节,可以简化回光脉冲I被电光调制晶体4调制后的能量分布曲线。
本发明的测距原理简述如下在电光调制晶体4上加一定大小和频率的正弦交变电压,对电光调制晶体4的折射率进行周期性调制。使线偏振的短脉冲激光经过电光调制晶体4接受调制后出射,根据取样光E在两个正交偏振方向上能量的比值大小确定出射光的时刻值;出射光被待测物体11反射回后再次被电光调制晶体4调制,根据被第二次调制后的反射回光J在两个对应偏振方向上能量的比值大小得到脉冲激光返回的时刻值。根据出射和返回时刻的差值即可求得光脉冲往返待测距离L所需的飞行时间τ,根据公式L=c*τ2---(1)]]>
即可得出待测距离L的大小,其中c为光在空气中的传播速度。
参照图1、图2和图3,本发明装置的具体测距过程如下由光源1发出的沿坐标x’方向偏振的线偏振脉冲激光A经过光隔离器2后,变为沿坐标y方向偏振的线偏振脉冲光B,光B顺利通过第二偏振光分束器3而成为同偏振方向的线偏振脉冲光C,C的偏振方向和电光调制晶体4的晶轴4C方向呈45°夹角,进入晶体后分为振幅相同、偏振方向相互垂直、沿相同光路传播的o光和e光(o光垂直晶轴4C偏振、e光平行晶轴4C偏振)。电光晶体4本身对o光和e光折射率不同,同时在电光调制晶体4上所加的正弦交变电压也对折射率产生变化,这样,脉冲光C经过电光调制晶体4后的o光和e光之间就会有一个位相差,其合光D的偏振方式随脉冲光C经过电光调制晶体4的时刻值不同而呈周期性变化。脉冲D经过分光镜6后一部分能量被反射成为取样光脉冲E,E经过第一偏振光分束器7后被分为两部分其中沿坐标z方向偏振的能量成为脉冲光F,进入CCD探测器8,沿坐标x方向偏振的能量成为脉冲光G,进入CCD探测器9。在电光调制晶体4上加正弦交变电压V=Vmsin(ωt)(Vm电压极大值,ω为正弦电压的角频率)的情况下,探测器8、9接收到的能量分别为E8=EE(1+cos(ΔΦ+Msin(ωt))(2)E9=EE(1-cos(ΔΦ+Msin(ωt))(3)式中EE为采样光脉冲E的总能量,ΔΦ为晶体本身产生的位相差,Msin(ωt)为交变电压调制产生的位相差,ΔΦ和M可表示为ΔΦ=2πbλ(no-ne);M=πbVmλa(no3r13-ne3r33)---(4)]]>式中a、b为长方体电光调制晶体4的两个边长长度,λ为激光波长,Vm为所加电压振幅最大值,no、ne分别为晶体对o光、e光的本征折射率,r13、r33为晶体电光系数的两个对应分量。我们取比值r1(t)=E9/(E8+E9),则r1(t)=1/2(1-cos(ΔΦ+Msin(ωt)))(5)由两个第一CCD探测器8、第二CCD探测器9之间的比值得到r1(t),根据公式(5)即可求得出射光脉冲C穿过晶体4的时刻值t1。这里需要注意,因为公式(5)是cos嵌套sin的函数,比较复杂,所以当ΔΦ和M取不同值时会出现多种复杂的函数图形。这里我们取最简单的情况,令ΔΦ=2kπ+π/2,M=π/2,这样,公式(5)简化为r1(t)=1/2(1-cos(π2+π2sin(ωt)))=1/2(1+sin(π2sin(ωt)))---(6)]]>函数(6)对应的图形如图3中间曲线所示,坐标横轴为ωt。图3中上边曲线为正弦交变电压Vmsin(ωt)的图形,坐标横轴为ωt。
脉冲光D除了极少能量被取样外,绝大部分能量穿过分光镜6成为最终出射脉冲H,H经过1/8波片10增加π/4位相差后射向待测物体11,被待测物体表面反射回来后再次通过1/8波片10,在原来基础上又增加π/4位相差,除了极少量能量被分光镜6反射损耗外,绝大部分能量穿过分光镜成为回光脉冲I。回光脉冲I经过电光调制晶体4会被晶体进行第二次调制,成为包含待测距离信息的脉冲光J,J随后依次经过第二偏振光分束器3和第一偏振光分束器21完成信息的提取过程由于第二偏振分束器3的透光光轴方向沿y,光J经过第二偏振分束器3时被分为两束光,其中偏振方向沿x的线偏振脉冲光K被反射到第三CCD探测器12中;偏振方向沿y的线偏振脉冲光H通过第二偏振分束器3后,被磁旋光器22变为偏振方向沿y’的线偏振脉冲光L,L偏振方向刚好和第一偏振光分束器21的透光光轴21C方向垂直,因此被其反射到第四CCD探测器13中。根据第三CCD探测器12和第四CCD探测器13之间的比值r2(t)=E12/(E12+E13)就可求得回光脉冲I通过电光调制晶体4的时刻值t2。前边我们已经由第一CCD探测器8和第二CCD探测器9之间的比值r1(t)按照公式(6)得出了出射脉冲光C通过电光调制晶体4的时刻值t1,同时还要加上两次经过1/8波片10增加的位相差π/2,我们得到公式r2(t)=1/2(1-cos(3π2+π2sin(ωt1)+π2sin(ωt)))---(7)]]>将由r2(t)=E12/(E12+E13)得到的r2(t)值代入公式(7)中,我们就可求得回光通过电光调制晶体4的时刻值t2。再将t1和t2之间的差值τ代如公式(1)就可求得待测距离L的大小。因为当t1、t2出现在函数r1(t)、r2(t)曲线斜率最大处的时候,求得的时刻值t1、t2误差最小,为了得到待测距离L的最大精度,我们应调节光源1发射脉冲激光的时刻和频率,使脉冲光C到达电光调制晶体4的时刻出现在r1(t)曲线的斜率最大处即图3中间曲线中的b、d、f点附近。假定我们调节测距装置后,令时刻值t1刚好出现在图3中间曲线的b点处(*符号所示),即ωt1=π处,则回光脉冲I经过晶体4时刻的公式(7)可进一步简化为r2(t)=1/2(1-sin(π2sin(ωt)))---(8)]]>函数(8)的曲线图如图3中下边曲线所示,横坐标为ωt。同时为了尽量减少误差,我们也要根据估算待测距离L的大小来调整在电光晶体4上所加正弦电压的角频率ω,使时刻值t2出现在曲线r2(t)的斜率最大处(图3中下边曲线的b’、d’、f’处)附近。假设t2刚好出现在d’处(曲线中左边*号所示),则脉冲光飞行时间τ=t2-t1=π/ω,代入所加正弦电压的角频率ω值,就可得到τ,进而根据公式(1)求得待测距离L的大小。
与在先技术相比在先技术[1]是微短距离的测量方法,随着测量距离的增加,精度急剧下降。在先技术[3][4]是连续光测距,激光能量有限,测距范围大大受限。本发明巧妙利用光子数目比值的高精度方法测定激光脉冲飞行时间的大小,测距精度只依赖于两探测器接收光子数目比值的统计误差,在保证脉冲光飞行时间测距方法测量范围广的前提下,大大提高了测距的准确度,同时也避免引入了复杂的电路系统,比在先技术[2]精度更高,装置也更简单。
光源1选取波长905nm的高功率脉冲激光二极管,附加一个偏振起偏镜产生标准线偏振激光束,第一偏振光分束器21、第二偏振光分束器3和第第三偏振光分束器7选用相同结构和大小的格兰棱镜,磁旋光器22选用法拉第旋转器件,电光调制晶体4选用长方体结构LiNbO3晶体,晶体常数为no=2.300,ne=2.208,r13=8.6*10-12m/V,r33=31*10-12m/V,在切割抛光制成所需尺寸晶体4后,可能边长b有微小误差导致本征相位差ΔΦ与要求有所出入,此时可在电极片5上相应地附加一定的静电场给以补偿,令其晶轴为坐标y轴,电极片5采用电镀的方法在一对有机玻璃片上制作,然后将其夹紧固定在LiNbO3晶体两个b×c平面上,防止晶体在电光调制过程中在坐标y轴方向发生形变,1/8波片10选用标准化器件。各装置选取适当的体积大小和摆放位置,保证激光光斑在照射到这些装置表面时能完全通过而能量不外泄,同时各装置之间应尽量不留空隙地紧贴着相互放置。在电极片5上所加正弦交变电压频率大小可调,为了得到最佳测距精度,应该使出射脉冲和返回脉冲经过电光调制晶体4的时刻值t1、t2分别出现在r1(t)和r2(t)曲线的斜率最大处附近,为了避免出现一个r2(t)值对应多个t2值的情况(如图3下边曲线中两个*符号对应相同的纵坐标值),在测量时应估算待测距离L的大小,调节正弦电压周期T,使其大于脉冲往返待测距离L所需的时间τ。
如图1、2所示的结构。光源选用波长905nm的高功率脉冲激光二极管。用长方体结构LiNbO3晶体作电光调制晶体4,取本征位相差ΔΦ=π/2、调制附加位相差最大值M=π/2,选取晶体的尺寸为a×b×c=0.2×3.4×0.2cm3,一对电极片5大小以刚好覆盖电光调制晶体4的两个b×c平面为准,此时所加正弦交变电压最大振幅Vm=117.5V(纵横比为a/b=1∶17)。经试用证明,本发明测距仪简化了装置,提高了测距的距离和精度。
权利要求
1.一种电光调制脉冲激光测距仪,其特征在于包括一线偏振短脉冲激光光源(1),沿该脉冲激光光源(1)的输出光方向,依次是偏振光隔离器(2),第二偏振光分束器(3),电光调制晶体(4),分光镜(6),1/8波片(10);从分光镜(6)反射出的取样光方向上有第三偏振光分束器(7);所述的电光调制晶体(4)为一长方体,其长度方向与输出光方向一致,其晶轴垂至于输出光方向,在电光调制晶体(4)上贴有一对电极片(5)并与一正弦交变电源的电极相连;所述的第三偏振光分束器(7)的透过光方向和反射光方向分别设有性能相同的第一CCD探测器(8)和第二CCD探测器(9),所述的第二偏振光分束器(3)和偏振光隔离器(2)的反射光方向分别设有性能相同的第三CCD探测器(12)和第四CCD探测器(13)。
2.根据权利要求1所述的电光调制偏振激光测距仪,其特征在于所述的偏振光隔离器(2)由第一偏振光分束器(21)和磁旋光器(22)组成,该磁旋光器(22)的单程旋光能力为π/4,相应地第一偏振光分束器(21)和第二偏振光分束器(3)的透光光轴方向成45°。
3.根据权利要求1所述的电光调制偏振激光测距仪,其特征在于所述的第三偏振光分束器(7)、第二偏振光分束器(3)和第一偏振光分束器(21)都是格兰棱镜。
4.根据权利要求1所述的电光调制偏振激光测距仪,其特征在于所述的电极片(5)大小与电光调制晶体(4)的b×c平面相同并分别贴在电光晶体(4)两个b×c平面上。
5.根据权利要求1所述的电光调制偏振激光测距仪,其特征在于所述的第一CCD探测器(8)和第二CCD探测器(9)的性能完全相同,第三CCD探测器(12)和第四CCD探测器(13)的性能完全相同。
全文摘要
一种电光调制脉冲激光测距仪,包括一线偏振短脉冲激光光源,沿该脉冲激光光源的输出光方向,依次是偏振光隔离器、第二偏振光分束器、电光调制晶体、分光镜和1/8波片;从分光镜反射出的取样光方向上有第三偏振光分束器;所述的电光调制晶体为一长方体,其长度方向与输出光方向一致,其晶轴垂至于输出光方向,在电光调制晶体上贴有一对电极片并与一正弦交变电源的电极相连;所述的第三偏振光分束器的透过光方向和反射光方向分别设有性能相同的第一CCD探测器和第二CCD探测器,所述的第二偏振光分束器和偏振光隔离器的反射光方向分别设有性能相同的第三CCD探测器和第四CCD探测器。本发明测距仪简化了装置,提高了测距的距离和精度。
文档编号G01S17/08GK1648684SQ20051002385
公开日2005年8月3日 申请日期2005年2月5日 优先权日2005年2月5日
发明者赵栋, 刘立人, 王吉明, 潘卫清, 郎海涛, 郭袁俊 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所
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