[實用新型]一種以液晶器件為光束偏轉裝置的激光雷達

有效

• 申請號: 201922131551.2
• 申請日: 2019-12-03
• 公開（公告）號: CN210982964U
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 吳梓榮;熊培成;陳嶸
• 申請（專利權）人: 深圳秋田微電子股份有限公司
• 主分類號: G02F1/13
• 分類號: G02F1/13;G02F1/29;G01S7/481
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 鮑竹

本實用新型公開了一種以液晶器件為光束偏轉裝置的激光雷達，包括第一角度偏轉系統，所述第一偏轉系統包括第一偏轉單元和至少一第二偏轉單元；所述第一偏轉單元將入射光線偏轉處理，得到偏轉光線；所述第二偏轉單元包括第二偏振光柵及至少一第二液晶相位延遲器，至少一第二液晶相位延遲器用于對偏轉光線進行延遲，使偏轉光線的總延遲量達到半波片，所述第二偏振光柵用于對偏轉光線進行再次偏轉。將液晶相位延遲器和偏振光柵運用在激光雷達系統上,實現系統的高效率運行，可靠性高，穩定性好，并低成本，可大規模商業化。

技術領域

本實用新型涉及激光雷達技術領域，尤其是指一種以液晶器件為光束偏轉裝置的激光雷達。

背景技術

激光雷達是以發射激光束探測目標的位置、速度等特征量的系統，廣泛應用于激光探測領域。為了適應于二維或三維探測，激光雷達發射出的激光光束需要旋轉。通常采用光學相控陣元件來控制激光光束波前相位，從而達到對發射光束方向的控制。隨著液晶顯示技術的進步，出現了使用液晶器件作為光學相控的元件，但是這種方法存在對液晶基板電極蝕刻精度較高，衍射效率低等缺點。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：使用液晶器件作為光學相控的元件，衍射效率低的問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：一種以液晶器件為光束偏轉裝置的激光雷達系統，包括第一角度偏轉系統，所述第一偏轉系統包括第一偏轉單元和至少一第二偏轉單元；

所述第一偏轉單元將入射光線偏轉處理，得到偏轉光線；

所述第二偏轉單元包括第二偏振光柵及至少一第二液晶相位延遲器，至少一第二液晶相位延遲器用于對偏轉光線進行延遲，使液晶器件的總延遲量達到半波片，所述第二偏振光柵用于對偏轉光線進行再次偏轉。

本發明的有益效果在于：將液晶相位延遲器和偏振光柵運用在激光雷達系統上,實現系統的高效率運行，可靠性高，穩定性好，并低成本，可大規模商業化。

進一步的，所述第一偏轉單元包括一個第一液晶相位延遲器和一個第一偏振光柵，所述第一液晶相位延遲器用于對入射光線進行延遲，其相位延遲量為四分之一波片，使入射的線偏振光線轉化為圓偏振光線或者維持線偏振光，第一偏振光柵能夠將入射光線偏轉一個角度θ，其中，θ大于或等于0。

進一步的，所述第二偏轉單元的數量為多個，多個第二偏轉單元呈排狀設置，每個偏轉單元使光線的角度發生偏轉或者不偏轉。

進一步的，包括第二偏轉系統，所述第二偏轉系統位于第一偏轉系統后端，所述第二偏轉系統用于將第一偏轉系統的偏轉光線調節至最大偏轉角度。

進一步的，所述第二偏轉系統包括至少一第三偏轉單元，所述第三偏轉單元包括至少一個第三液晶相位延遲器和至少兩個第三偏振光柵，至少兩個第三偏振光柵能夠將偏轉光線偏轉2*θ，其中，θ大于或等于0，至少一第三液晶相位延遲器用于對偏轉光線進行延遲，使偏轉光線的總延遲量達到四分之一波片。

進一步的，所述第三偏轉單元的數量為多個，多個第三偏轉單元呈排狀設置，每個偏轉單元使光線的角度發生偏轉或者不偏轉。

進一步的，還包括第一防反射層和第二防反射層，所述第一防反射層位于第一偏轉系統的前端，所述第二防反射層位于第二偏轉系統的后端。

進一步的，還包括第一加熱層和第二加熱層，所述第一加熱層位于所述第一防反射層與所述第一偏轉系統之間，第二加熱層位于第二防反射層與第二偏轉系統之間。

進一步的，還包括至少一第三加熱層，所述第三加熱層位于所述第一偏轉單元與所述第二偏轉單元之間，或者位于所述第二偏轉單元與所述第三偏轉單元之間。

進一步的，所述第一偏轉系統和所述第二偏轉系統工作在800-1100nm的紅外波段。