一种天平式海底中小型激光雷达的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:激光雷达与海洋探测领域。
[0002]【背景技术】:激光雷达是以激光为雷达发射源，它在角度、距离与速度分辨率方面，比传统雷达有了较大提高，在激光跟踪、激光测速与激光成像领域具有很多用途；但是目前的激光雷达多数体积大，重量沉，难移动，柔性差，不适合在海底实施探测；为此，本发明提出一种天平式海底中小型激光雷达，结构紧凑、体积小、柔性好，实现了全景探测，解决了海底水域的设施与异物的探测与监测的难题。
【发明内容】
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[0003]一种天平式海底中小型激光雷达，设置天平式机架，包括激光扫描器、卡赛格林望远镜式接收器、光纤激光器、发射光纤、接收光纤、光纤布拉格光栅滤波器、单元探测器、竖伺服电机与横伺服电机都安装在天平式机架上，光纤激光器发射激光，经过发射光纤传输到激光扫描器上，激光扫描器扫描激光到探测区域，使用卡赛格林望远镜式接收器接收激光雷达信号，经光纤布拉格光栅滤波器滤波后，进入单元探测器中，中心计算机控制器通过控制线缆传输信号控制竖伺服电机与横伺服电机实施转动，驱动上支杆带动激光扫描器与卡赛格林望远镜式接收器实施全景转动，实现全景激光雷达扫描探测，利用镜头清洁器清洁激光扫描器镜头与卡赛格林望远镜镜头。
[0004]方案一:设置天平式机架机构
[0005]天平式机架底部设置底箱，底箱上面设置前立杆与后立杆，前立杆与后立杆的上端安装横伺服电机轴，横伺服电机的上面外壳上固定连接竖伺服电机，竖伺服电机轴固定连接上支杆，上支杆的一端安装激光扫描器，上支杆的另一端安装卡赛格林望远镜式接收器。
[0006]方案二:设置光纤激光器、单元探测器与中心计算机控制器
[0007]在底箱中设置光纤激光器、单元探测器与中心计算机控制器，光纤激光器与激光扫描器之间设置发射光纤连接，卡赛格林望远镜式接收器与光纤布拉格光栅滤波器之间设置接收光纤连接，光纤布拉格光栅滤波器的下端接入单元探测器，竖伺服电机、横伺服电机与中心计算机控制器之间设置控制线缆连接，中心计算机控制器与光纤激光器之间设置传输电缆II连接，中心计算机控制器与单元探测器之间设置传输电缆I连接，中心计算机控制器上还设置输出电缆。
[0008]方案四:设置镜头清洁器
[0009]在激光扫描器镜头上设置镜头清洁器I，在卡赛格林望远镜镜头上设置镜头清洁器II，在卡赛格林望远镜式接收器与接收光纤之间设置耦合聚焦透镜。
[0010]方案五:工作过程
[0011]光纤激光器发射激光，经过发射光纤传输到激光扫描器上，激光扫描器扫描激光到探测区域，使用卡赛格林望远镜式接收器接收激光雷达信号，激光雷达信号经耦合聚焦透镜进入接收光纤中，之后经光纤布拉格光栅滤波器滤波后，进入单元探测器中，探测信号经传输电缆I传输到中心计算机控制器，经中心计算机控制器处理后，通过输出电缆输出激光雷达信息，中心计算机控制器通过控制线缆传输信号控制竖伺服电机与横伺服电机实施转动，驱动上支杆带动激光扫描器与卡赛格林望远镜式接收器实施全景转动，实现全景激光雷达扫描探测，利用镜头清洁器I清洁激光扫描器镜头，利用镜头清洁器II清洁卡赛格林望远镜镜头。
[0012]本发明的核心内容:
[0013]设置天平式机架，包括激光扫描器、卡赛格林望远镜式接收器、光纤激光器、发射光纤、接收光纤、光纤布拉格光栅滤波器、单元探测器、竖伺服电机与横伺服电机都安装在天平式机架上。
[0014]天平式机架底部设置底箱，底箱上面设置前立杆与后立杆，前立杆与后立杆的上端安装横伺服电机轴，横伺服电机的上面外壳上固定连接竖何服电机，竖伺服电机轴固定连接上支杆，上支杆的一端安装激光扫描器，上支杆的另一端安装卡赛格林望远镜式接收器，底箱中设置光纤激光器、单元探测器与中心计算机控制器，光纤激光器与激光扫描器之间设置发射光纤连接，卡赛格林望远镜式接收器与光纤布拉格光栅滤波器之间设置接收光纤连接，光纤布拉格光栅滤波器的下端接入单元探测器，竖伺服电机、横伺服电机与中心计算机控制器之间设置控制线缆连接，中心计算机控制器与光纤激光器之间设置传输电缆II连接，中心计算机控制器与单元探测器之间设置传输电缆I连接，中心计算机控制器上还设置输出电缆。
[0015]在激光扫描器镜头上设置镜头清洁器I，在卡赛格林望远镜镜头上设置镜头清洁器II，在卡赛格林望远镜式接收器与接收光纤之间设置耦合聚焦透镜。
【附图说明】
[0016]附图为本专利的结构图，其中分别为:1、激光扫描器，2、镜头清洁器1，3、激光扫描器镜头，4、上支杆，5、接收光纤，6、親合聚焦透镜，7、卡赛格林望远镜式接收器，8、镜头清洁器II，9、卡赛格林望远镜镜头，10、竖伺服电机轴，11、竖伺服电机，12、横伺服电机，13、发射光纤，14、横伺服电机轴，15、后立杆，16、前立杆，17、控制线缆，18、光纤布拉格光栅滤波器，19、单元探测器，20、输出电缆，21、地锚，22、传输电缆I，23、中心计算机控制器，24、传输电缆II，25、光纤激光器，26、底箱，27、天平式机架。
【具体实施方式】
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[0017]下面结合附图，说明一下【具体实施方式】:
[0018]设置天平式机架27，包括激光扫描器1、卡赛格林望远镜式接收器7、光纤激光器25、发射光纤13、接收光纤5、光纤布拉格光栅滤波器18、单元探测器19、竖伺服电机11与横伺服电机12都安装在天平式机架27上。
[0019]天平式机架27底部设置底箱26，底箱26上面设置前立杆16与后立杆15，前立杆16与后立杆15的上端安装横伺服电机轴14，横伺服电机12的上面外壳上固定连接竖伺服电机11，竖伺服电机轴10固定连接上支杆4，上支杆4的一端安装激光扫描器1，上支杆4的另一端安装卡赛格林望远镜式接收器7，底箱26中设置光纤激光器25、单元探测器19与中心计算机控制器23，光纤激光器25与激光扫描器I之间设置发射光纤13连接，卡赛格林望远镜式接收器7与光纤布拉格光栅滤波器18之间设置接收光纤5连接，光纤布拉格光栅滤波器18的下端接入单元探测器19，竖伺服电机11、横伺服电机12与中心计算机控制器23之间设置控制线缆17连接，中心计算机控制器23与光纤激光器25之间设置传输电缆II 24连接，中心计算机控制器23与单元探测器19之间设置传输电缆I 22连接，中心计算机控制器23上还设置输出电缆20。
[0020]在激光扫描器镜头3上设置镜头清洁器I 2，在卡赛格林望远镜镜头9上设置镜头清洁器II 8，在卡赛格林望远镜式接收器7与接收光纤5之间设置耦合聚焦透镜6。
[0021]光纤激光器25发射激光，经过发射光纤13传输到激光扫描器I上，激光扫描器I扫描激光到探测区域，使用卡赛格林望远镜式接收器7接收激光雷达信号，激光雷达信号经耦合聚焦透镜6进入接收光纤5中，之后经光纤布拉格光栅滤波器18滤波后，进入单元探测器19中，探测信号经传输电缆I 22传输到中心计算机控制器23，经中心计算机控制器23处理后，通过输出电缆20输出激光雷达信息。
[0022]中心计算机控制器23通过控制线缆17传输信号控制竖伺服电机11与横伺服电机12实施转动，驱动上支杆4带动激光扫描器I与卡赛格林望远镜式接收器7实施全景转动，实现全景激光雷达扫描探测。
[0023]利用镜头清洁器I 2清洁激光扫描器镜头3，利用镜头清洁器II 8清洁卡赛格林望远镜镜头9。
【主权项】
1.一种天平式海底中小型激光雷达，其特征是:设置天平式机架，包括激光扫描器、卡赛格林望远镜式接收器、光纤激光器、发射光纤、接收光纤、光纤布拉格光栅滤波器、单元探测器、竖伺服电机与横伺服电机都安装在天平式机架上。2.根据权利要求1所述的一种天平式海底中小型激光雷达，其特征是:天平式机架底部设置底箱，底箱上面设置前立杆与后立杆，前立杆与后立杆的上端安装横伺服电机轴，横伺服电机的上面外壳上固定连接竖伺服电机，竖伺服电机轴固定连接上支杆，上支杆的一端安装激光扫描器，上支杆的另一端安装卡赛格林望远镜式接收器，底箱中设置光纤激光器、单元探测器与中心计算机控制器，光纤激光器与激光扫描器之间设置发射光纤连接，卡赛格林望远镜式接收器与光纤布拉格光栅滤波器之间设置接收光纤连接，光纤布拉格光栅滤波器的下端接入单元探测器，竖伺服电机、横伺服电机与中心计算机控制器之间设置控制线缆连接，中心计算机控制器与光纤激光器之间设置传输电缆II连接，中心计算机控制器与单元探测器之间设置传输电缆I连接，中心计算机控制器上还设置输出电缆。3.根据权利要求1所述的一种天平式海底中小型激光雷达，其特征是:在激光扫描器镜头上设置镜头清洁器I，在卡赛格林望远镜镜头上设置镜头清洁器II，在卡赛格林望远镜式接收器与接收光纤之间设置耦合聚焦透镜。4.根据权利要求1所述的一种天平式海底中小型激光雷达，其特征是:光纤激光器发射激光，经过发射光纤传输到激光扫描器上，激光扫描器扫描激光到探测区域，使用卡赛格林望远镜式接收器接收激光雷达信号，激光雷达信号经耦合聚焦透镜进入接收光纤中，之后经光纤布拉格光栅滤波器滤波后，进入单元探测器中，探测信号经传输电缆I传输到中心计算机控制器，经中心计算机控制器处理后，通过输出电缆输出激光雷达信息，中心计算机控制器通过控制线缆传输信号控制竖伺服电机与横伺服电机实施转动，驱动上支杆带动激光扫描器与卡赛格林望远镜式接收器实施全景转动，实现全景激光雷达扫描探测，利用镜头清洁器I清洁激光扫描器镜头，利用镜头清洁器II清洁卡赛格林望远镜镜头。
【专利摘要】一种天平式海底中小型激光雷达，设置天平式机架，包括激光扫描器、卡赛格林望远镜式接收器、光纤激光器、发射光纤、接收光纤、光纤布拉格光栅滤波器、单元探测器、竖伺服电机与横伺服电机都安装在天平式机架上，光纤激光器发射激光，经过发射光纤传输到激光扫描器上，激光扫描器扫描激光到探测区域，使用卡赛格林望远镜式接收器接收激光雷达信号，经光纤布拉格光栅滤波器滤波后，进入单元探测器中，中心计算机控制器通过控制线缆传输信号控制竖伺服电机与横伺服电机实施转动，驱动上支杆带动激光扫描器与卡赛格林望远镜式接收器实施全景转动，实现全景激光雷达扫描探测，利用镜头清洁器清洁激光扫描器镜头与卡赛格林望远镜镜头。
【IPC分类】G01S17/88
【公开号】CN105116417
【申请号】CN201510638992
【发明人】王涛, 杨洋, 昝占华, 朱金龙, 胡亚鹏, 王天泽, 赵新潮, 马龙飞
【申请人】无锡津天阳激光电子有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月30日