激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)，包括：耦合透鏡、光纖延遲線組、傳輸光纖、光敏元件、激光發(fā)生器及其控制電路、第一2x1光開(kāi)關(guān)、接收透鏡；所述傳輸光纖包括第一傳輸光纖、第二傳輸光纖、第三傳輸光纖。所述光纖延遲線組包括第一1x2光開(kāi)關(guān)、第一2x2光開(kāi)關(guān)、第二2x2光開(kāi)關(guān)、第一延遲光纖、第二延遲光纖、第四傳輸光線、第五傳輸光線。本實(shí)用新型可根據(jù)所需延遲量的大小，采用兩種工作模式：在產(chǎn)生較小延遲時(shí)，延遲主要由光纖延遲線組產(chǎn)生；在產(chǎn)生較大延遲時(shí)觸發(fā)內(nèi)部激光發(fā)生器產(chǎn)生同脈寬激光，此過(guò)程等同于加入了電延遲。本實(shí)用新型可完成對(duì)激光測(cè)距儀的標(biāo)定，標(biāo)定使用的延遲量程廣、精度高、使用方法簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利說(shuō)明】激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)，用于對(duì)激光測(cè)距儀測(cè)距距離和測(cè)距精度的標(biāo)定。
【背景技術(shù)】
[0002]激光測(cè)距具有精度高測(cè)距范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，在地形測(cè)繪、軍事等領(lǐng)域有廣泛運(yùn)用，激光測(cè)距儀是最典型的激光測(cè)距技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。
[0003]激光測(cè)距儀常用的標(biāo)定方法有野外測(cè)距基線的六段比較法，其基線長(zhǎng)度一般為幾千米，且其穩(wěn)定性受環(huán)境影響較大，標(biāo)定費(fèi)用也較大；室內(nèi)標(biāo)定可通過(guò)鏡面反射來(lái)延長(zhǎng)光路，但使用的反光鏡需要經(jīng)過(guò)精密加工，使用時(shí)鏡面定位也相對(duì)復(fù)雜。
[0004]為了更簡(jiǎn)單精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)激光測(cè)距儀的標(biāo)定，可以通過(guò)延時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行激光測(cè)距的仿真。目前常用的延遲技術(shù)有通過(guò)門(mén)電路實(shí)現(xiàn)的電延遲、微波延遲線和光纖延遲線。這三者相比較，電延遲、微波延遲精度不高，穩(wěn)定性不好；光纖延遲線具有明顯的抗干擾能力強(qiáng)、延遲精度高的優(yōu)點(diǎn)，其不足在于:光纖延遲線的構(gòu)成是許多組光纖與光路控制器件的組合，通過(guò)控制光纖接入的長(zhǎng)度產(chǎn)生不同延遲，產(chǎn)生延遲的種類(lèi)越多就需要相應(yīng)越多組光纖，多組光纖之間的耦合會(huì)帶來(lái)比較大的損耗，且整體體積也相對(duì)較大，在需要產(chǎn)生較大延遲時(shí)，其不足之處更加明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)，能夠產(chǎn)生特定的激光傳輸延遲，并可以結(jié)合光纖延遲線組，完成對(duì)激光測(cè)距儀的標(biāo)定。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)，包括:耦合透鏡、光纖延遲線組、傳輸光纖、光敏元件、激光發(fā)生器及其控制電路、第一 2x1光開(kāi)關(guān)、接收透鏡；所述傳輸光纖包括第一傳輸光纖、第二傳輸光纖、第三傳輸光纖；
[0007]所述耦合透鏡將激光測(cè)距儀發(fā)射的激光光束耦合進(jìn)入第一傳輸光纖，第一傳輸光纖連接光纖延遲線組的入端，光纖延遲線組具有兩個(gè)出端，光纖延遲線組的第一出端通過(guò)第三傳輸光纖連接光敏元件，光敏元件連接激光發(fā)生器及其控制電路，激光發(fā)生器及其控制電路連接第一 2x1光開(kāi)關(guān)的第一入端；光纖延遲線組的第二出端通過(guò)第二傳輸光纖連接第一 2x1光開(kāi)關(guān)的第二入端；所述接收透鏡將第一 2x1光開(kāi)關(guān)出端出射的激光光束準(zhǔn)直并出射至激光測(cè)距儀接收端。
[0008]進(jìn)一步地，所述光纖延遲線組包括第一 1x2光開(kāi)關(guān)、第一 2x2光開(kāi)關(guān)、第二 2x2光開(kāi)關(guān)、第一延遲光纖、第二延遲光纖、第四傳輸光線、第五傳輸光線；所述第一 1x2光開(kāi)關(guān)的入端作為光纖延遲線組的入端。第一 1x2光開(kāi)關(guān)的第一出端連接第一延遲光纖一端,第一延遲光纖另一端接第一 2x2光開(kāi)關(guān)的第一入端,第一 2x2光開(kāi)關(guān)的第一出端連接第二延遲光纖一端，第二延遲光纖另一端接第二 2x2光開(kāi)關(guān)的第一入端，第二 2x2光開(kāi)關(guān)的第一出端作為光纖延遲線組的第一出端。第一 1x2光開(kāi)關(guān)的第二出端通過(guò)第四傳輸光線連接第一2x2光開(kāi)關(guān)的第二入端,第一 2x2光開(kāi)關(guān)的第二出端通過(guò)第五傳輸光線連接第二 2x2光開(kāi)關(guān)的第二入端，第二 2x2光開(kāi)關(guān)的第二出端作為光纖延遲線組的第二出端。
[0009]進(jìn)一步地，所述第二延遲光纖的長(zhǎng)度是第一延遲光纖長(zhǎng)度的兩倍。
[0010]進(jìn)一步地，所述光敏元件為雪崩二極管，其響應(yīng)時(shí)間小于Ins。
[0011]進(jìn)一步地，所述激光發(fā)生器及其控制電路能夠產(chǎn)生與激光測(cè)距儀同波長(zhǎng)同脈寬的激光脈沖，其產(chǎn)生激光響應(yīng)時(shí)間小于Ins。
[0012]進(jìn)一步地，所述耦合透鏡和接收透鏡為一般的具備聚光和準(zhǔn)直特性的透鏡，兩者光軸相互平行。
[0013]本實(shí)用新型接收激光測(cè)距儀發(fā)射的激光光束，經(jīng)過(guò)設(shè)定的延遲后將激光信號(hào)傳輸至激光測(cè)距儀的接收端，其產(chǎn)生的延遲來(lái)自三部分:激光光束在傳輸光纖和光開(kāi)關(guān)內(nèi)傳輸?shù)墓潭ㄑ舆t(PS級(jí))、光纖延遲線組的可調(diào)延遲(PS級(jí))、光敏元件和激光發(fā)生器的響應(yīng)延遲(ns 級(jí))。
[0014]本實(shí)用新型在產(chǎn)生較小延遲時(shí)，延遲主要由光纖延遲線組產(chǎn)生:激光測(cè)距儀發(fā)射的激光光束由耦合透鏡耦合進(jìn)入傳輸光纖，經(jīng)過(guò)已設(shè)定延遲量的光纖延遲線組，經(jīng)接收透鏡準(zhǔn)直后出射至激光測(cè)距儀的接收端。
[0015]本實(shí)用新型在產(chǎn)生較大延遲時(shí)，激光光束在經(jīng)過(guò)光纖延遲線組后，由光敏元件轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，觸發(fā)激光發(fā)生器，產(chǎn)生同脈寬的激光，出射至激光測(cè)距儀的接收端。所述光纖延遲線組由多組不同長(zhǎng)度延遲光纖和光開(kāi)關(guān)組成，可通過(guò)控制光開(kāi)關(guān)來(lái)控制光纖接入長(zhǎng)度，從而控制延遲量。所述傳輸光纖為一般的用于光信號(hào)傳輸?shù)牡蛽p耗光纖。
[0016]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):與傳統(tǒng)方法中使用野外基線對(duì)激光測(cè)距儀進(jìn)行標(biāo)定相比，使用光纖基線產(chǎn)生延遲受外界環(huán)境影響較小，操作更加簡(jiǎn)單，可在室內(nèi)完成標(biāo)定；本實(shí)用新型在產(chǎn)生較小延遲時(shí)，延遲主要由光纖延遲線產(chǎn)生，在產(chǎn)生較大延遲時(shí)觸發(fā)內(nèi)部激光發(fā)生器產(chǎn)生同波長(zhǎng)同脈寬的激光，既發(fā)揮了光纖延遲的精度優(yōu)勢(shì)，也避免了純粹使用光纖產(chǎn)生較大延遲造成的傳輸損耗過(guò)大的問(wèn)題，同時(shí)擴(kuò)大了延遲的量程范圍。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型的光纖延遲線組示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1、圖2所示:
[0021]一種激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)，包括:耦合透鏡1、光纖延遲線組2、傳輸光纖、光敏元件4、激光發(fā)生器及其控制電路5、第一 2x1光開(kāi)關(guān)12、接收透鏡6 ;所述傳輸光纖包括第一傳輸光纖301、第二傳輸光纖302、第三傳輸光纖303。所述耦合透鏡I將激光測(cè)距儀發(fā)射的激光光束耦合進(jìn)入第一傳輸光纖301，第一傳輸光纖301連接光纖延遲線組2的入端，光纖延遲線組2具有兩個(gè)出端，光纖延遲線組2的第一出端通過(guò)第三傳輸光纖303連接光敏元件4，光敏元件4連接激光發(fā)生器及其控制電路5，激光發(fā)生器及其控制電路5連接第一 2x1光開(kāi)關(guān)12的第一入端；光纖延遲線組2的第二出端通過(guò)第二傳輸光纖302連接第一 2x1光開(kāi)關(guān)12的第二入端。所述接收透鏡6將第一 2x1光開(kāi)關(guān)12出端出射的激光光束準(zhǔn)直并出射至激光測(cè)距儀接收端。
[0022]所述光纖延遲線組2包括第一 1x2光開(kāi)關(guān)9、第一 2x2光開(kāi)關(guān)10、第二 2x2光開(kāi)關(guān)
11、第一延遲光纖7、第二延遲光纖8、第四傳輸光線304、第五傳輸光線305。所述第一 1x2光開(kāi)關(guān)9的入端作為光纖延遲線組2的入端。第一 1x2光開(kāi)關(guān)9的第一出端連接第一延遲光纖7 —端，第一延遲光纖7另一端接第一 2x2光開(kāi)關(guān)10的第一入端,第一 2x2光開(kāi)關(guān)10的第一出端連接第二延遲光纖8 —端，第二延遲光纖8另一端接第二 2x2光開(kāi)關(guān)11的第一入端，第二 2x2光開(kāi)關(guān)11的第一出端作為光纖延遲線組2的第一出端。第一 1x2光開(kāi)關(guān)9的第二出端通過(guò)第四傳輸光線304連接第一 2x2光開(kāi)關(guān)10的第二入端,第一 2x2光開(kāi)關(guān)10的第二出端通過(guò)第五傳輸光線305連接第二 2x2光開(kāi)關(guān)11的第二入端，第二 2x2光開(kāi)關(guān)11的第二出端作為光纖延遲線組2的第二出端。
[0023]本實(shí)用新型根據(jù)所需延遲量的大小，采用兩種工作模式:在產(chǎn)生較小延遲時(shí)，延遲主要由光纖延遲線組2產(chǎn)生；在產(chǎn)生較大延遲時(shí)觸發(fā)內(nèi)部激光發(fā)生器產(chǎn)生同脈寬激光,此過(guò)程等同于加入了電延遲。下面對(duì)兩種工作模式分別描述:
[0024]產(chǎn)生小量程延遲時(shí)，激光測(cè)距儀發(fā)射的激光光束由耦合透鏡I耦合進(jìn)入第一傳輸光纖301，激光在光纖中傳播進(jìn)入光纖延遲線組2，假如設(shè)定此時(shí)光纖延遲線組2產(chǎn)生2L長(zhǎng)度延遲，貝1J光束由第一 1x2光開(kāi)關(guān)9的入端a入射,第二出端c出射,在第四傳輸光線304中傳播至第一 2x2光開(kāi)關(guān)10的第二入端b,在第一 2x2光開(kāi)關(guān)10的第一出端c出射,通過(guò)第二延遲光纖8 (長(zhǎng)度為2L)，然后由第二 2x2光開(kāi)關(guān)11第一入端a入射，第二出端d出射進(jìn)入第二傳輸光纖302，此后光束經(jīng)第一 2x1光開(kāi)關(guān)12選通后到達(dá)接收透鏡6，光束準(zhǔn)直并出射至激光測(cè)距儀接收端。
[0025]產(chǎn)生大量程延遲時(shí)，激光測(cè)距儀發(fā)射的激光光束由耦合透鏡I耦合進(jìn)入第一傳輸光纖301，激光在光纖中傳播進(jìn)入光纖延遲線組2，假如設(shè)定此時(shí)光纖延遲線組產(chǎn)生3L長(zhǎng)度延遲，則光束由第一 1x2光開(kāi)關(guān)9的入端a入射,第一出端b出射,光束通過(guò)第一延遲光纖7 (長(zhǎng)度為L(zhǎng)),傳播至第一 2x2光開(kāi)關(guān)10的第一入端a,在第一 2x2光開(kāi)關(guān)10的第一出端c出射，通過(guò)第二延遲光纖8 (長(zhǎng)度為2L)，然后由第二 2x2光開(kāi)關(guān)11的第一入端a入射，第一出端c出射進(jìn)入第三傳輸光纖303，激光光束照射光敏元件4，觸發(fā)激光發(fā)生器及其控制電路5產(chǎn)生同脈寬的激光，此后光束經(jīng)第一 2x1光開(kāi)關(guān)12選通后到達(dá)接收透鏡6，光束準(zhǔn)直并出射至激光測(cè)距儀接收端。
【權(quán)利要求】
1.一種激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，包括:耦合透鏡(I)、光纖延遲線組(2)、傳輸光纖、光敏兀件(4)、激光發(fā)生器及其控制電路(5)、第一 2x1光開(kāi)關(guān)(12)、接收透鏡(6)；所述傳輸光纖包括第一傳輸光纖(301)、第二傳輸光纖(302)、第三傳輸光纖(303)； 所述耦合透鏡(I)將激光測(cè)距儀發(fā)射的激光光束耦合進(jìn)入第一傳輸光纖(301)，第一傳輸光纖(301)連接光纖延遲線組(2)的入端，光纖延遲線組(2)具有兩個(gè)出端，光纖延遲線組(2)的第一出端通過(guò)第三傳輸光纖(303)連接光敏元件(4)，光敏元件(4)連接激光發(fā)生器及其控制電路(5)，激光發(fā)生器及其控制電路(5)連接第一 2x1光開(kāi)關(guān)(12)的第一入端；光纖延遲線組(2)的第二出端通過(guò)第二傳輸光纖(302)連接第一 2x1光開(kāi)關(guān)(12)的第二入端； 所述接收透鏡(6)將第一 2x1光開(kāi)關(guān)(12)出端出射的激光光束準(zhǔn)直并出射至激光測(cè)距儀接收端。
2.如權(quán)利要求1所述的激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖延遲線組(2)包括第一 1x2光開(kāi)關(guān)(9)、第一 2x2光開(kāi)關(guān)(10)、第二 2x2光開(kāi)關(guān)(11)、第一延遲光纖(7)、第二延遲光纖(8)、第四傳輸光線(304)、第五傳輸光線(305)； 所述第一 1x2光開(kāi)關(guān)(9)的入端作為光纖延遲線組(2)的入端； 第一 1x2光開(kāi)關(guān)(9)的第一出端連接第一延遲光纖(7) —端，第一延遲光纖(7)另一端接第一 2x2光開(kāi)關(guān)(10)的第一入端,第一 2x2光開(kāi)關(guān)(10)的第一出端連接第二延遲光纖(8) —端,第二延遲光纖(8)另一端接第二 2x2光開(kāi)關(guān)(11)的第一入端,第二 2x2光開(kāi)關(guān)(11)的第一出端作為光纖延遲線組(2)的第一出端； 第一 1x2光開(kāi)關(guān)(9)的第二出端通過(guò)第四傳輸光線(304)連接第一 2x2光開(kāi)關(guān)(10)的第二入端，第一 2x2光開(kāi)關(guān)(10)的第二出端通過(guò)第五傳輸光線(305)連接第二 2x2光開(kāi)關(guān)(11)的第二入端，第二 2x2光開(kāi)關(guān)(11)的第二出端作為光纖延遲線組(2)的第二出端。
3.如權(quán)利要求2所述的激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于:所述第二延遲光纖(8)的長(zhǎng)度是第一延遲光纖(7)長(zhǎng)度的兩倍。
4.如權(quán)利要求1或2所述的激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于:所述光敏元件(4)為雪崩二極管，其響應(yīng)時(shí)間小于Ins。
5.如權(quán)利要求1或2所述的激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于:所述激光發(fā)生器及其控制電路(5)能夠產(chǎn)生與激光測(cè)距儀同波長(zhǎng)同脈寬的激光脈沖，其產(chǎn)生激光響應(yīng)時(shí)間小于Ins0
6.如權(quán)利要求1或2所述的激光測(cè)距儀標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于:所述耦合透鏡(I)和接收透鏡(6)為具備聚光和準(zhǔn)直特性的透鏡，兩者光軸相互平行。
【文檔編號(hào)】G01S7/497GK203551774SQ201320661277
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】蔡實(shí), 林旭, 黃龍清, 趙勇, 劉同現(xiàn) 申請(qǐng)人:無(wú)錫市星迪儀器有限公司