[發明專利]光信號接收系統、方法和激光雷達

有效

• 申請號: 201910225485.7
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN109975785B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 魏威
• 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
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉廣;周玲

本申請涉及一種光信號接收系統、方法和激光雷達。該系統包括：接收光學鏡頭，用于將收集的光信號耦合入光調制組件；所述光調制組件，用于根據設定時序控制所述光信號是否進入接收光電元件；所述接收光電元件，用于對入射的所述光信號進行響應。該系統能夠大大減少進入該系統的雜散光，進而大大降低了雜散光對系統的干擾，極大地提高了光信號接收系統的靈敏度，因此大大提升了雷達的接收能力。

技術領域

本申請涉及光學技術領域，特別是涉及一種光信號接收系統、方法和激光雷達。

背景技術

隨著激光雷達技術的發展，人們對激光雷達的探測性能要求越來越高。

傳統的激光雷達是基于飛行時差測距(Time of Flight Measurement，簡稱TOF)原理構建，由發射系統、接收系統、信息處理系統構組成。激光雷達的接收系統接收目標物體反射回的反射光信號，隨著目標距離的增加，反射光信號的強度隨之遞減，因此要求極其敏感的光電元器件作為接收元件。然而隨著接收元件敏感程度的增加，卻帶來了工程上的問題，敏感的接收元件在提高對弱反射光信號的響應同時，也提高了對激光雷達近處目標物體的反射光信號的響應，例如來自發射系統的、由激光雷達內部所產生的雜散光的響應。

這些雜散光被敏感的接收元件響應，造成激光雷達的掃描盲區，使得激光雷達的靈敏度下降。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠提高接收靈敏度的光信號接收系統、方法和激光雷達。

第一方面，本申請實施例提供一種光信號接收系統，所述系統包括：

接收光學鏡頭，用于將收集的光信號耦合入光調制組件；

所述光調制組件，用于根據設定時序控制所述光信號是否進入接收光電元件；

所述接收光電元件，用于對入射的所述光信號進行響應。

在其中一個實施例中，所述光調制組件包括光纖和光調制器；

所述光纖用于將入射的所述光信號傳輸至所述光調制器；

所述光調制器用于在所述設定時序到達前截止所述光信號，以及在所述設定時序到達后控制所述光信號通過并到達所述接收光電元件。

在其中一個實施例中，所述光纖的入射端面位于所述接收光學鏡頭的焦面位置。

在其中一個實施例中，所述接收光學鏡頭包括：第一凸透鏡、第二凸透鏡和第一凹透鏡；所述第一凸透鏡、所述第二凸透鏡和所述第一凹透鏡均為入射端面具有曲率、出射端面沒有曲率的透鏡。

在其中一個實施例中，所述接收光學鏡頭的出射光束角小于預設的光束角閾值。

第二方面，本申請實施例提供一種光信號接收方法，所述方法包括：

獲取光信號到達接收光學鏡頭的設定時序；

根據所述設定時序，控制所述光信號是否通過并進入接收光電元件。

在其中一個實施例中，所述根據所述設定時序，控制所述光信號是否通過并進入接收光電元件，包括：

在所述設定時序到達前，截止所述光信號；

在所述設定時序達到后，控制所述光信號通過并到達所述接收光電元件。

在其中一個實施例中，所述獲取光信號到達接收光學鏡頭的設定時序，包括：

獲取所述光信號產生散射的散射距離；

根據光速和所述散射距離的比值，確定所述設定時序。

在其中一個實施例中，所述獲取所述光信號產生散射的散射距離，包括：