[實用新型]一種多波長的高線數激光雷達

有效

• 申請號: 201821319863.5
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN208654311U
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 李亞鋒;張石
• 申請（專利權）人: 武漢煜煒光學科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 曾凱

本實用新型屬于激光雷達技術領域，公開了一種多波長的高線數激光雷達，包括寬波長譜段發射激光器、衍射光柵、發射透鏡、接收透鏡、陣列濾光片及陣列探測器；所述寬波長譜段發射激光器發射的探測激光信號經所述衍射光柵沿不同角度展開；沿不同角度展開的探測激光信號通過發射透鏡準直至探測目標；由探測目標反射的探測激光信號通過接收透鏡接收，再經陣列濾光片傳輸至陣列探測器。本實用新型可確保高線數激光雷達的單線高重復頻率，有助于解決激光雷達的抗干擾問題。

技術領域

本實用新型屬于激光雷達技術領域，具體涉及一種多波長的高線數激光雷達。

背景技術

激光雷達是用于感知周圍環境參數的傳感器，被譽為機器的“眼睛”，在測繪、探測或自動駕駛等領域有著廣泛的應用。根據空間掃描光束的數量，激光雷達可分為單線激光雷達和多線激光雷達，后者是構建三維環境參數的關鍵產品。目前，實現多線激光雷達的方式都是通過增加發射激光器的數量，每個激光器發出一束探測光信號，且所有發射激光器的發射波長一樣。如果要進一步提高空間掃描的線數，就必須增加激光器的數目。但因為激光器之間的串擾、發熱及封裝等問題，激光器數目的增加有一個極限。

因為所有發射激光器的波長一樣，探測器無法同時區分單個探測光束。系統必須控制所有的發射激光器依次發光，依次被探測器接收，才能保證所有的激光器發出的信號能夠被獨立探測，就要求控制電路滿足高頻率發光及探測的條件。隨著激光雷達線數的增加，激光器的數目一致增加，要求控制頻率也等比例增加。但電路控制頻率也有一個極值，當激光器的數目增加到一個特定值時，電路控制頻率就不能再繼續提高，也限制了激光雷達掃描線數的進一步增加。因此，只通過增加激光器數目來提高激光雷達掃描的線數，具有一定的局限性。

實用新型內容

為了解決現有技術存在的上述問題，本實用新型目的在于提供一種多波長的高線數激光雷達，針對現有的單波長、多激光器的實現方案，創新性地提出了一種多波長的高線數實現方案，可優化并解決現有激光雷達空間掃描線數不足的問題。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種多波長的高線數激光雷達包括寬波長譜段發射激光器、衍射光柵、發射透鏡、接收透鏡、陣列濾光片及陣列探測器；

所述寬波長譜段發射激光器發射的探測激光信號經所述衍射光柵沿不同角度展開；

沿不同角度展開的探測激光信號通過發射透鏡準直至探測目標；

由探測目標反射的探測激光信號通過接收透鏡接收，再經陣列濾光片傳輸至陣列探測器。

進一步地，所述衍射光柵的刻線密度為每毫米600線至1200線。

進一步地，所述陣列濾光片包括多片中心波長不同及帶寬相同的長波通濾光片。

進一步地，所述發射透鏡為非球面透鏡。

進一步地，所述接收透鏡為非球面透鏡。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型的高線數激光雷達的突出優勢是可以通過細分探測波段，實現高線數的激光雷達，且發射激光器始終都是一個，不會影響激光雷達的整體系統復雜度；而且，因為不同波長的傳輸和探測都是相互獨立的，沒有相互干擾，控制系統的重復頻率可直接同時傳遞給各個波長，不同于現有多線激光雷達平均分配控制系統的重復頻率，本實用新型可確保高線數激光雷達的單線高重復頻率，有助于解決激光雷達的抗干擾問題。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種多波長的高線數激光雷達的光路原理圖。

圖2是本實用新型的陣列濾光片和陣列探測器的原理結構圖。

圖中：1-寬波長譜段發射激光器；2-衍射光柵；3-發射透鏡；4-探測目標；5-接收透鏡；6-陣列濾光片；7-陣列探測器。