[發明專利]一種激光雷達

在審

• 申請號: 201910362324.2
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109991622A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 胡小波;白芳
• 申請（專利權）人: 深圳市鐳神智能系統有限公司
• 主分類號: G01S17/93
• 分類號: G01S17/93;G01S17/58;G01S17/48;G01S7/48
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種激光雷達，其特征在于，包括：光線產生單元、光線發收單元和控制處理單元；

所述光線產生單元用于產生調頻連續波；

所述光線發收單元用于將所述調頻連續波分束，形成探測光束和參考光束，并發射探測光束以及接收被目標物體反射回來的回波光束；

所述控制處理單元用于根據所述參考光束和所述回波光束確定所述目標物體的相關信息；

其中，所述目標物體的相關信息包括方位、速度大小和運動方向中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的激光雷達，其特征在于，所述光線產生單元包括激光器子單元、強度調制子單元、連續調頻信號源以及信號放大子單元；

所述激光器子單元用于發出單頻光束，所述單頻光束入射至所述強度調制子單元；

所述強度調制子單元用于在所述連續調頻信號源的驅動下對所述單頻光束進行振幅調制，形成初始調頻連續波；

所述信號放大子單元用于將初始調頻連續波的功率提高，形成所述調頻連續波。

3.根據權利要求2所述的激光雷達，其特征在于，所述激光器子單元包括單頻保偏激光器，所述強度調制子單元包括保偏鈮酸鋰強度調制器，所述連續調頻信號源包括啁啾信號源，所述信號放大子單元包括保偏光纖放大器。

4.根據權利要求1所述的激光雷達，其特征在于，所述光線發收單元包括分束子單元、探測信號發射子單元、回波信號接收子單元以及參考信號處理子單元；

所述分束子單元用于將所述調頻連續波按照預設強度比分為探測光束和參考光束；其中，所述探測光束的強度大于所述參考光束的強度；

所述探測信號發射子單元用于傳輸并發射所述探測光束；

所述回波信號接收子單元用于接收所述回波光束；

所述參考信號處理子單元用于將所述參考光束移頻；

所述控制處理單元用于根據所述回波光束和移頻后的所述參考光束確定所述目標物體的相關信息。

5.根據權利要求4所述的激光雷達，其特征在于，所述探測信號發射子單元的光軸與所述回波信號接收子單元的光軸同軸設置。

6.根據權利要求5所述的激光雷達，其特征在于，所述分束子單元包括保偏分束器，所述參考信號處理子單元包括保偏聲光移頻器；

還包括保偏環形器，所述保偏環形器包括第一端口、第二端口和第三端口；所述探測信號發射子單元包括所述第一端口與所述第二端口之間的光路，所述回波信號接收子單元包括所述第二端口與所述第三端口之間的光路。

7.根據權利要求6所述的激光雷達，其特征在于，所述探測信號發射子單元還包括光束擴束準直子單元和二維掃描子單元；

所述光束擴束準直子單元用于將由所述第二端口出射的所述探測光束擴束并準直；

所述二維掃描子單元用于將擴束并準直后的所述探測光束在第一平面和第二平面上偏轉；所述第一平面與所述第二平面相交。

8.根據權利要求7所述的激光雷達，其特征在于，所述二維掃描子單元包括水平棱鏡與垂直棱鏡的組合、旋轉棱鏡與機械微振鏡的組合、旋轉棱鏡與一維MEMS掃描鏡的組合、一維MEMS掃描鏡與一維機械微振鏡的組合、二維MEMS掃描鏡或二維機械振鏡。

9.根據權利要求1所述的激光雷達，其特征在于，所述控制處理單元包括相干處理子單元、光電轉換子單元、模數轉換子單元和信息獲取子單元；

所述相干處理子單元用于將所述回波光束與所述參考光束混頻，并輸出待處理光束；

所述光電轉換子單元用于將所述待處理光束轉換為模擬電信號；

所述模數轉換子單元用于將模擬電信號轉換為數字電信號；

所述信息獲取子單元用于根據所述數字電信號獲取所述目標物體的相關信息。

10.根據權利要求9所述的激光雷達，其特征在于，所述相干處理子單元包括保偏耦合器，所述光電轉換子單元包括平衡探測器，所述信息獲取子單元包括現場可編程門陣列。