[發明專利]激光雷達、快慢軸光束能量的收斂系統及收斂方法

有效

• 申請號: 201811125512.5
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109188398B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 邱純鑫;劉樂天
• 申請（專利權）人: 深圳市速騰聚創科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/931;G02B27/09
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 石佩

1.一種快慢軸光束能量的收斂系統，其特征在于，包括：

矯正裝置，用于對出射光束進行矯正處理，使出射光束在快軸和慢軸上的發散角度矯正至相同或近似相同；

聚焦裝置，設置于所述矯正裝置的出光側，用于對從矯正裝置發射的光束進行聚焦處理，使出射光束在快軸方向和慢軸方向上的出射角度相同或近似相同，得到聚焦光源；及

準直裝置，設置于所述聚焦裝置的出光側，所述準直裝置包括相對間隔設置的第一準直組件和第二準直組件，所述第一準直組件設置于所述聚焦裝置和所述第二準直組件之間，且所述第一準直組件設置于所述聚焦裝置的焦點位置或靠近所述聚焦裝置的焦點位置設置，所述第一準直組件靠近所述聚焦裝置的一端設有第一凹部，所述第一準直組件遠離所述聚焦裝置的一端設有第二凹部，且所述第一凹部的曲率小于所述第二凹部的曲率，所述準直裝置用于對從聚焦裝置發射的光束進行準直處理，使得出射光束呈平行設置且出射光束的能量分布得到收斂；

其中，所述矯正裝置、所述聚焦裝置及所述準直裝置設有相同的主光軸。

2.根據權利要求1所述的快慢軸光束能量的收斂系統，其特征在于，所述矯正裝置包括快軸矯正組件和慢軸矯正組件，所述快軸矯正組件用于對出射光束在快軸方向上進行矯正處理，得到第一次矯正光束，所述慢軸矯正組件設置于所述快軸矯正組件的出光側，所述慢軸矯正組件用于對所述第一次矯正光束在慢軸方向上進行矯正處理，使出射光束在快軸和慢軸上的發散角度矯正至相同大小。

3.根據權利要求1所述的快慢軸光束能量的收斂系統，其特征在于，所述第二準直組件包括球面透鏡、自由曲面透鏡、柱面鏡或二元衍射器件中的至少一種。

4.根據權利要求3所述的快慢軸光束能量的收斂系統，其特征在于，所述第二準直組件設置為相對間隔設置的第一球面透鏡和第二球面透鏡，所述第一球面透鏡設置于所述第一準直組件與所述第二球面透鏡之間，且所述第一球面透鏡的凸面及所述第二球面透鏡的凸面均背離所述第一準直組件設置。

5.根據權利要求4所述的快慢軸光束能量的收斂系統，其特征在于，所述第一球面透鏡靠近所述第一準直組件的一端還設有用于發散光束的第三凹部。

6.根據權利要求5所述的快慢軸光束能量的收斂系統，其特征在于，所述第三凹部的焦點設置于所述第二凹部的焦點位置或靠近所述第二凹部的焦點位置設置。

7.一種采用如權利要求1-6任一項所述的快慢軸光束能量的收斂系統的快慢軸光束能量的收斂方法，其特征在于，包括以下步驟：

利用所述矯正裝置對出射光束進行矯正處理，使出射光束在快軸和慢軸上的發散角度矯正至相同或近似相同；

利用所述聚焦裝置對經過矯正處理的出射光束進行聚焦處理，使出射光束在快軸方向和慢軸方向上的出射角度相同或近似相同，得到聚焦光源；

利用所述準直裝置對所述聚焦光源進行準直處理，使得出射光束的能量分布得到收斂。

8.根據權利要求7所述的快慢軸光束能量的收斂方法，在所述對出射光束進行矯正處理的步驟中，包括：

對出射光束在快軸方向上進行矯正處理，得到第一次矯正光束；

對第一次矯正光束在慢軸方向上進行矯正處理，使出射光束在快軸和慢軸上的發散角度矯正至相同大小。

9.根據權利要求7所述的快慢軸光束能量的收斂方法，其特征在于，在所述對所述聚焦光源進行準直處理的步驟中，包括：

在聚焦裝置的焦點位置或聚焦裝置的焦點附近對所述聚焦光源進行準直處理。

10.一種激光雷達，其特征在于，包括：如權利要求1至6任一項所述的快慢軸光束能量的收斂系統。