[發明專利]一種激光雷達系統及其光學系統

有效

• 申請號: 201910026326.4
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN111435161B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 朱力;呂方璐;汪博
• 申請（專利權）人: 深圳市光鑒科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/88
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明提供了一種激光雷達系統及其光學系統，包括多個器件組；每一個器件組包括一個光發射器、一個光探測器、一個相位調制器和一個相位解調器；相位調制器位于與其同組的光發射器的出光口處，用于對光發射器出射的探測光進行相位調制；相位解調器位于與其同組的光探測器的入光口處，用于對目標物體反射的探測光進行相位解調；其中，不同組的相位調制器進行相位調制后的探測光的相位不同，相位解調器僅對與其同組的相位調制器進行相位調制后的探測光進行相位解調，從而可以在光源模組以及激光雷達系統的組裝過程中，不需要人工對準，即可實現同一組光發射器和光探測器之間的精確對準，提高了激光雷達的生產效率，降低了組裝成本。

技術領域

本發明涉及雷達技術領域，更具體地說，涉及一種激光雷達系統及其光學系統。

背景技術

激光雷達，是以發射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統，其工作原理是向目標發射探測信號(激光束)，然后將接收到的從目標反射回來的信號與發射信號進行比較并做適當處理后，獲得目標的有關信息，如目標距離、方位、高度、速度、姿態甚至形狀等參數信息，以實現對飛機、導彈等目標的探測、跟蹤和識別。

激光雷達需要在水平方向和垂直方向上有一定的視場角，以自動駕駛上的激光雷達為例，一般需要在水平方向上有360度的視場角，在垂直方向上有20度～30度的視場角。為了實現在垂直方向上的視場角，一般需要在垂直方向上部署多線的“激光器-光探測器”組合，每一線的“激光器-光探測器”組合之間間隔0.5度到1度。為了保證不同線之間不發生信號串擾，如一線激光器的光被另一線的光探測器測量到，激光器和光探測器之間必須進行精確對準。

現有技術中大多通過人工對準，來實現激光器和光探測器之間的精確對準，但是，這樣會導致激光雷達的組裝成本較高，生產效率較低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種激光雷達系統及其光學系統，以解決現有的激光雷達組裝成本高、生產效率低的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種光學系統，包括多個器件組；

每一個所述器件組都包括一個光發射器、一個光探測器、一個相位調制器和一個相位解調器；

所述相位調制器位于與其同組的光發射器的出光口處，用于對所述光發射器出射的探測光進行相位調制，以使經過調制后的探測光照射到目標物體上；

所述相位解調器位于與其同組的光探測器的入光口處，用于對所述目標物體反射的探測光進行相位解調，以使經過相位解調后的探測光照射到所述光探測器上；

其中，不同組的相位調制器進行相位調制后的探測光的相位不同，所述相位解調器僅對與其同組的相位調制器進行相位調制后的探測光進行相位解調。

可選地，所述相位調制器包括軌道角動量調制器；

所述相位解調器包括軌道角動量解調器。

可選地，同一器件組的所述軌道角動量調制器和所述軌道角動量解調器的相位分布相反。

可選地，同一組的軌道角動量解調器和軌道角動量調制器的拓撲量子數的絕對值相等但正負相反；

不同器件組的軌道角動量調制器的拓撲量子數不同。

可選地，不同器件組的軌道角動量調制器的拓撲量子數不同包括：

不同器件組的軌道角動量調制器的拓撲量子數的絕對值相等但正負相反；或者，不同器件組的軌道角動量調制器的拓撲量子數的絕對值不相等但正負相同；或者，不同器件組的軌道角動量調制器的拓撲量子數的絕對值不相等且正負相反。