一种紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置的制作方法

本发明涉及激光雷达，尤其涉及一种紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置。

背景技术：

1、激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息。申请号为cn202011594841.1的中国专利公开了一种一体式中波红外激光雷达发射装置，该装置解决了现有激光雷达易对监控系统产生干扰、对人眼有害且易受日光干扰的问题。但是在该申请及现有技术中的激光雷达均为同轴发射的光斑，同轴发射的光斑中均包含有两种不同波长的激光，当需要对两种不同波长的激光进行分析处理时则需要配合外部仪器对两种不同波长的激光进行分离，操作不便且成本较高。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，用于在装置内部实现对两种不同波长激光的自动隔离与离轴输出，提升了激光隔离的便捷性和经济性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，包括：

3、激光光源，用于发射第一波长激光；

4、输入镜，设置在所述激光光源之后，用于透过所述第一波长激光；

5、激光晶体，设置在所述输入镜之后，用于将所述第一波长激光倍频得到第二波长激光；

6、第一反射镜，设置在所述激光晶体之后，所述第一反射镜的反射面与所述激光晶体的出射面之间具有第一夹角，所述第一反射镜用于将所述第二波长激光反射输入至一调q晶体；

7、所述调q晶体设置在所述第二波长激光的反射延伸线上，用于根据所述第二波长激光产生脉冲激光，所述脉冲激光的波长与所述第二波长激光一致；

8、第二反射镜，设置在所述调q晶体之后，所述第二反射镜的反射面与所述调q晶体的出射面之间具有第二夹角，所述第二反射镜用于将所述脉冲激光反射输入至一倍频晶体；

9、所述倍频晶体设置在所述脉冲激光的反射延伸线上，用于将所述脉冲激光倍频得到第三波长激光和第四波长激光；

10、输出镜，设置在所述倍频晶体之后，用于反射所述第三波长激光，以及输出所述第四波长激光；

11、所述输出镜反射的所述第三波长激光依次经过所述倍频晶体、所述第二反射镜、所述调q晶体、所述第一反射镜至一球形耦合镜，所述球形耦合镜设置在所述第一反射镜远离所述激光晶体的一侧，并用于透过所述第三波长激光；

12、准直耦合镜，设置在所述球形耦合镜之后且与所述输出镜平行，用于输出所述第三波长激光。

13、进一步地，所述输入镜朝向所述激光晶体的一面设有第一反射膜，所述第一反射膜用于反射所述第三波长激光，所述输入镜反射的所述第三波长激光依次经过所述激光晶体、所述第一反射镜至所述球形耦合镜，所述球形耦合镜将所述输入镜反射的所述第三波长激光和所述输出镜反射的所述第三波长激光耦合至所述准直耦合镜输出。

14、进一步地，所述输出镜朝向所述倍频晶体一侧设有第二反射膜，所述第二反射膜用于反射所述第三波长激光。

15、进一步地，所述激光光源为ld泵浦激光器，所述第一波长激光的波长为808nm。

16、进一步地，所述调q晶体为被动调q晶体。

17、进一步地，所述倍频晶体为非线性倍频晶体，所述非线性倍频晶体倍频得到的所述第三波长激光和所述第四波长激光的波长分别为1550nm和3600nm，沿激光传输方向，所述非线性倍频晶体的入射面镀有任意顺序排列的第一高透膜、第一反射膜和第二反射膜，非线性倍频晶体的出射面镀有任意顺序排列的第三高反膜、第二高透膜和第三高透膜。

18、进一步地，所述非线性倍频晶体为ppln晶体、ppktp晶体和ppgaas晶体中的一种。

19、进一步地，所述激光晶体为nd:yag晶体，所述nd:yag晶体倍频得到的所述第二波长激光为波长为1064nm的连续激光。

20、进一步地，沿激光传输方向，所述激光晶体的入射面镀有任意顺序排列的第四高透膜和第四高反膜，激光晶体的出射面镀有两种任意顺序排列的第五高透膜。

21、进一步地，沿激光传输方向，所述调q晶体的入射面镀有两种任意顺序排列的第六高透膜，调q晶体的出射面镀有任意顺序排列的第七高透膜和第五高反膜。

22、本发明的有益效果：

23、本发明在激光雷达装置内部设置与激光晶体具有第一夹角的第一反射镜，以及与调q晶体具有第二夹角的第二反射镜，利用第一反射镜将第二波长激光反射至调q晶体，利用第二反射镜对调q晶体输出脉冲激光反射至倍频晶体倍频为第三波长激光和第四波长激光，进而利用输出镜将第四波长激光输出同时将第三波长激光沿倍频晶体、第二反射镜、调q晶体、第一反射镜至球形耦合镜将第三波长激光耦合至准直耦合镜输出，由于准直耦合镜与输出镜平行，因此本发明实现了在激光雷达装置内部将第三波长激光和第四波长激光离轴隔离输出，提升了激光隔离的便捷性和经济性；同时本发明将激光光源、激光晶体、调q晶体、倍频晶体、输入镜、第一反射镜、第二反射镜、输出镜、球形耦合镜和准直耦合镜集成设置在激光雷达装置内部，提升了激光雷达装置内部的结构紧凑度，实现了高度集成，同时结构简单利于推广。

技术特征：

1.一种紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，其特征在于：所述输入镜(5)朝向所述激光晶体(2)的一面设有第一反射膜，所述第一反射膜用于反射所述第三波长激光，所述输入镜(5)反射的所述第三波长激光依次经过所述激光晶体(2)、所述第一反射镜(6)至所述球形耦合镜(9)，所述球形耦合镜(9)将所述输入镜(5)反射的所述第三波长激光和所述输出镜(8)反射的所述第三波长激光耦合至所述准直耦合镜(10)输出。

3.根据权利要求1所述的紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，其特征在于：所述输出镜(8)朝向所述倍频晶体(4)一侧设有第二反射膜，所述第二反射膜用于反射所述第三波长激光。

4.根据权利要求1所述的紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，其特征在于：所述激光光源(1)为ld泵浦激光器，所述第一波长激光的波长为808nm。

5.根据权利要求1所述的紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，其特征在于：所述调q晶体(3)为被动调q晶体(3)。

6.根据权利要求1所述的紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，其特征在于：所述倍频晶体(4)为非线性倍频晶体(4)，所述非线性倍频晶体(4)倍频得到的所述第三波长激光和所述第四波长激光的波长分别为1550nm和3600nm，沿激光传输方向，所述非线性倍频晶体(4)的入射面镀有任意顺序排列的第一高透膜、第一反射膜和第二反射膜，非线性倍频晶体(4)的出射面镀有任意顺序排列的第三高反膜、第二高透膜和第三高透膜。

7.根据权利要求6所述的紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，其特征在于：所述非线性倍频晶体(4)为ppln晶体、ppktp晶体和ppgaas晶体中的一种。

8.根据权利要求1所述的紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，其特征在于：所述激光晶体(2)为nd:yag晶体，所述nd:yag晶体倍频得到的所述第二波长激光为波长为1064nm的连续激光。

9.根据权利要求1所述的紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，其特征在于：沿激光传输方向，所述激光晶体(2)的入射面镀有任意顺序排列的第四高透膜和第四高反膜，激光晶体(2)的出射面镀有两种任意顺序排列的第五高透膜。

10.根据权利要求1所述的紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，其特征在于：沿激光传输方向，所述调q晶体(3)的入射面镀有两种任意顺序排列的第六高透膜，调q晶体(3)的出射面镀有任意顺序排列的第七高透膜和第五高反膜。

技术总结
本发明公开了一种紧凑型双端输出腔内倍频激光雷达装置，包括激光光源发射第一波长激光；输入镜透过第一波长激光；激光晶体将第一波长激光倍频得到第二波长激光；第一反射镜将第二波长激光反射输入调Q晶体；调Q晶体根据第二波长激光产生脉冲激光；第二反射镜将脉冲激光反射输入至倍频晶体；倍频晶体将脉冲激光倍频得到第三波长激光和第四波长激光；输出镜反射第三波长激光，以及输出第四波长激光；输出镜反射的第三波长激光依次经过倍频晶体、第二反射镜、调Q晶体、第一反射镜至球形耦合镜，球形耦合镜透过第三波长激光；准直耦合镜输出第三波长激光。本发明提升了激光隔离的便捷性和经济性。

技术研发人员：孔剑,刘景业
受保护的技术使用者：东台镭创光电技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13