[實(shí)用新型]一種激光雷達(dá)及單線激光雷達(dá)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822001060.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN209417296U
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林文雄;蔣友山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所;福建天蕊光電有限公司
• 主分類號(hào): G01S17/08
• 分類號(hào): G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 姚正陽(yáng);張?zhí)镉?/td>

本實(shí)用新型實(shí)施例涉及一種激光雷達(dá)及單線激光雷達(dá)，所述激光雷達(dá)包括鎖模激光器陣列，包括呈一維直線排列的多個(gè)鎖模激光器，用于發(fā)射激光脈沖，所述激光構(gòu)成光頻梳；光開關(guān)，用于控制所述激光脈沖按照預(yù)設(shè)時(shí)序出射；第一光放大器，用于對(duì)激光光束和自被測(cè)物面返回的光進(jìn)行放大；光調(diào)制器，用于使放大的激光光束在第一平面偏轉(zhuǎn)；光發(fā)散元件，用于使經(jīng)光調(diào)制器調(diào)制的激光發(fā)散狀扇出射至一定的空間角度范圍，照射到被測(cè)物面的一條線陣的點(diǎn)陣上；光電二極管陣列，包括多個(gè)光電二極管，用于接收自被測(cè)物面返回的光。該激光雷達(dá)能夠精確實(shí)時(shí)測(cè)量被測(cè)物點(diǎn)的速度信息，探測(cè)距離長(zhǎng)，掃描速度快，掃描面陣的覆蓋點(diǎn)密度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于激光雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光雷達(dá)及單線激光雷達(dá)。

背景技術(shù)

激光雷達(dá)(LADAR：Laser Detection and Ranging)，即“激光的探測(cè)和測(cè)距”，實(shí)際上是一 種工作在光學(xué)波段的雷達(dá)，圖1是單線激光雷達(dá)的原理示意圖，一個(gè)發(fā)射端A發(fā)射激光，一 個(gè)接收端B探測(cè)被測(cè)物面C的回光，通過計(jì)算，獲得被測(cè)物面的位置、距離、速度信息，其 優(yōu)點(diǎn)非常明顯，分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)、信息量豐富、可全天工作。激光雷達(dá)從探測(cè)機(jī)制 劃分，主要有直接探測(cè)激光雷達(dá)和相干探測(cè)激光雷達(dá)，前者主要用于自動(dòng)駕駛、機(jī)器人、測(cè) 繪等領(lǐng)域，后者主要用于測(cè)風(fēng)、測(cè)速等領(lǐng)域。

測(cè)距方法可以分為激光飛行時(shí)間法(Time of Fly，TOF)和三角法。激光飛行時(shí)間法有兩 類，一類是對(duì)激光連續(xù)波進(jìn)行強(qiáng)度的調(diào)制，通過相位差來測(cè)量距離信息的相位測(cè)距技術(shù)，一 類是脈沖測(cè)距技術(shù)。相位測(cè)距技術(shù)測(cè)距速度慢，并且測(cè)量精度容易受到目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的影響，因 此不適用于如自動(dòng)駕駛、機(jī)器人等領(lǐng)域。脈沖測(cè)距技術(shù)測(cè)距速度快，能夠獲得目標(biāo)的實(shí)時(shí)位 置信息，不受目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的影響，適用于自動(dòng)駕駛、機(jī)器人等領(lǐng)域，但其缺點(diǎn)在于測(cè)距分辨率 低于脈沖測(cè)距技術(shù)，并且提升測(cè)距分辨率的難度大，測(cè)距精度不足。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提出第一種激光雷達(dá)，包括鎖模激光器陣列、 光開關(guān)、準(zhǔn)直透鏡陣列、一個(gè)或多個(gè)光放大器、光調(diào)制器、光發(fā)散元件和光電二極管陣列， 其中：

鎖模激光器陣列，包括呈一維直線排列的多個(gè)鎖模激光器，用于發(fā)射激光脈沖，所述激 光構(gòu)成光頻梳；

光開關(guān)，用于控制所述激光脈沖按照預(yù)設(shè)時(shí)序出射；

準(zhǔn)直透鏡陣列，包括與所述多個(gè)鎖模激光器對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)準(zhǔn)直透鏡，用于對(duì)鎖模激光器發(fā)出的激光進(jìn)行準(zhǔn)直；

第一光放大器，用于對(duì)經(jīng)準(zhǔn)直的激光光束和自被測(cè)物面返回的光進(jìn)行放大；

光調(diào)制器，用于使放大的激光光束在第一平面偏轉(zhuǎn)；

光發(fā)散元件，用于使經(jīng)光調(diào)制器調(diào)制的激光發(fā)散狀扇出至一定的空間角度范圍，照射到被測(cè)物面的一條線陣的點(diǎn)陣上；

光電二極管陣列，包括多個(gè)光電二極管，用于接收自被測(cè)物面返回的光。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提出第二種激光雷達(dá)，包括鎖模激光器陣列、光開關(guān)、準(zhǔn)直透鏡陣列、合波器件、一個(gè)或多個(gè)光放大器、光調(diào)制器、光柵和光電二極管陣列，其中：

鎖模激光器陣列，包括呈一維直線排列的多個(gè)鎖模激光器，用于發(fā)射激光脈沖，所述激光構(gòu)成光頻梳；

光開關(guān)，用于控制所述激光脈沖按照預(yù)設(shè)時(shí)序發(fā)射；

準(zhǔn)直透鏡陣列，包括與所述多個(gè)鎖模激光器對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)準(zhǔn)直透鏡，用于對(duì)鎖模激光器發(fā)出的激光進(jìn)行準(zhǔn)直；

合波器件，用于將經(jīng)過準(zhǔn)直的激光光束匯聚至同一光纖的第一端，匯聚的激光光束自所述光纖的第二端出射，接入光纖型第一光放大器；

光纖型第一光放大器，用于對(duì)所述光纖出射的激光光束進(jìn)行放大；