[發明專利]一種基于聲光偏轉器的陣列式掃描激光雷達裝置

在審

• 申請號: 201910788472.0
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN110488248A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 陳忻;朱俊
• 申請（專利權）人: 蘇州邁斯泰克達光電科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S7/483;G01S17/08
• 代理公司: 32385 蘇州言思嘉信專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉巍<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明公開了一種基于聲光偏轉器的陣列式掃描激光雷達裝置，包括：若干用于發出激光光束的激光器、用于適應激光器發出的激光光束并進行偏轉的聲光偏轉器陣列、若干光學處理單元、激光接收模塊和APD接收陣列。通過上述方式，本發明提供的通過程序控制的基于聲光偏轉器的陣列式掃描激光雷達裝置，消光比高的特性，有利于提高發射光束質量，驅動功率低，溫度穩定性優良，熱噪聲主要集中在激光器端；由聲波來控制激光光束偏轉，掃描頻率較低，采用陣列式同步掃描，能有效提高掃描速率，采用陣列式組合式掃描，能有效提高掃描市場角，采用1550nm的激光光束和適用于1550nm光束的聲光偏轉器，對人的安全性較高。

技術領域

本發明涉及一種激光雷達裝置，特別是涉及基于聲光偏轉器的陣列式掃描激光雷達裝置。

背景技術

目前，實現激光雷達測距主要方式有Flash式、三角測距式、機械式、光學MEMS式、光學相控陣式。

機械式激光雷達是當前激光雷達的主要形態，機械式激光雷達主要是通過一組或者多組激光發射和接收裝置來實現單點激光測距，通過轉臺實現360度環繞式的三維測量；該方法成熟度比較高，適用于短中長距離的探測；其缺點是三維掃描的分辨率比較低，功耗較高，線束越多體積越大，質量越重。

三角測距法激光雷達，是由入射光和發射光構成一個三角形，對光點位移的計算，得出其空間位置，該方法適合短距離測量，多用于近距離單線二維激光雷達；其缺點為測量距離短，在遠距離會出現較大的誤差。

Flash式激光雷達是通過VSCEL激光陣列和面陣接收裝置來實現激光測量；該方式適合短中距離測量，多用于單線和面陣激光雷達，其特點為體積小、質量輕、三維成像質量高；其缺點為測量距離較短、分辨率較低、功耗較高。

光學MEMS式激光雷達主要是采用光學MEMS微鏡不斷的周期改變激光的方向，結合面陣接收單元實現激光測量；其特點為體積小、質量輕、功耗低、三維掃描質量高；其缺點為光學MEMS微鏡熱穩定性較差、抗沖擊能力較差，容易出現損壞。

光學相控陣施激光雷達主要是采用光波導裝置發射指向性的激光，結合面陣接收單元實現激光測量。其特點為體積小、質量輕、功耗低；其缺點為三維掃描成像質量較差、臨近點干擾較大、目前技術成熟度不高。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是如何提供一種縮短增壓所需時間，并且出口處容積越大時間縮短越顯著；縮小每次由于活塞換向所造成的壓力波動差；減少了達到目標壓力前的壓力超調；增加穩態時的壓力精準度；小型化整個增壓模塊；使得元器件數字化，并可以進行互聯的基于聲光偏轉器的陣列式掃描激光雷達裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種基于聲光偏轉器的陣列式掃描激光雷達裝置，包括：若干用于發出激光光束的激光器、用于適應激光器發出的激光光束并進行偏轉的聲光偏轉器陣列、若干光學處理單元、激光接收模塊和APD接收陣列。

其中，所述的激光器包含第一激光器，第二激光器和第三激光器，所述的第一激光器，第二激光器和第三激光器呈一字型排列，且第一激光器，第二激光器和第三激光器之間相互連接。

所述的聲光偏轉器陣列中包含有第一聲光偏轉器、第二聲光偏轉器和第三聲光偏轉器，所述的第一聲光偏轉器、第二聲光偏轉器和第三聲光偏轉器呈一字型排列，且第一聲光偏轉器、第二聲光偏轉器和第三聲光偏轉器之間相互連接。

所述的光學處理單元包含第一光學處理單元、第二光學處理單元和第三光學處理單元，所述的第一光學處理單元、第二光學處理單元和第三光學處理單元呈一字型排列。所述的第一激光器、第一光學處理單元、第一聲光偏轉器之間依次連接，第二激光器、第二光學處理單元、第二聲光偏轉器之間依次連接，第三激光器、第三光學處理單元、第三聲光偏轉器之間依次連接。激光接收模塊與第三激光器、第三聲光偏轉器分別連接后與APD接收陣列控制連接。