[實(shí)用新型]一種基于垂直腔面發(fā)射激光器的激光雷達(dá)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022995461.0
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN214097771U
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮宇翔;張強(qiáng);付晨;張小富
• 申請（專利權(quán)）人: 山東富銳光學(xué)科技有限公司
• 主分類號: G01S7/484
• 分類號: G01S7/484;G01S7/4865;G01S7/4863
• 代理公司: 北京天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 竇艷鵬

本實(shí)用新型涉及一種基于垂直腔面發(fā)射激光器的激光雷達(dá)，屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有激光光源準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本較高的問題。該雷達(dá)包括驅(qū)動電路、垂直腔面發(fā)射激光器、發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)鏡、接收光學(xué)系統(tǒng)以及探測器；所述驅(qū)動電路，用于驅(qū)動所述垂直腔面發(fā)射激光器發(fā)射激光；所述垂直腔面發(fā)射激光器發(fā)射的激光通過所述發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)鏡傳播后照射目標(biāo)；目標(biāo)反射的激光回波信號通過所述轉(zhuǎn)鏡、所述接收光學(xué)系統(tǒng)后到所述探測器；所述垂直腔面發(fā)射激光器、所述發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)、所述探測器以及所述接收光學(xué)系統(tǒng)同軸設(shè)置；所述發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)為準(zhǔn)直單透鏡。本實(shí)用新型的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了激光光源準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度以及成本的降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于垂直腔面發(fā)射激光器的激光雷達(dá)。

背景技術(shù)

相比傳統(tǒng)雷達(dá)技術(shù)，激光雷達(dá)以高測量精度、高分辨率、高靈敏度以及遠(yuǎn)探測距離成為重要的主動遙感工具，可以實(shí)現(xiàn)精確測距、精確測速和精確跟蹤，廣泛應(yīng)用在軍事、環(huán)境監(jiān)測、智能交通等方面，并在自動駕駛、機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)等熱門領(lǐng)域展示出良好的發(fā)展前景。

傳統(tǒng)激光雷達(dá)光源采用邊緣發(fā)射激光器(EEL)，而EEL光源需要采用光纖耦合的方式配合發(fā)射鏡進(jìn)行光束準(zhǔn)直，但是光纖成本較高，耦合較為復(fù)雜，抗震動能力較差；若不采用光纖耦合的方式，EEL光源需要采用較為復(fù)雜的柱面鏡系統(tǒng)進(jìn)行光束整形和準(zhǔn)直，調(diào)裝難度更高不適用于批量生產(chǎn)。

因此，為了解決現(xiàn)有激光光源準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本較高的問題，本實(shí)用新型提供一種基于垂直腔面發(fā)射激光器的激光雷達(dá)。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于上述的分析，本實(shí)用新型旨在提供一種基于垂直腔面發(fā)射激光器的激光雷達(dá)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中激光光源準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本較高的問題。

本實(shí)用新型的目的主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型提供一種基于垂直腔面發(fā)射激光器的激光雷達(dá)，包括驅(qū)動電路、垂直腔面發(fā)射激光器、發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)鏡、接收光學(xué)系統(tǒng)以及探測器；

所述驅(qū)動電路，用于驅(qū)動所述垂直腔面發(fā)射激光器發(fā)射激光；

所述垂直腔面發(fā)射激光器發(fā)射的激光通過所述發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)鏡傳播后照射目標(biāo)；

目標(biāo)反射的激光回波信號通過所述轉(zhuǎn)鏡、所述接收光學(xué)系統(tǒng)后到所述探測器；

所述垂直腔面發(fā)射激光器、所述發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)、所述探測器以及所述接收光學(xué)系統(tǒng)同軸設(shè)置；

所述發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)為準(zhǔn)直單透鏡。

進(jìn)一步，所述探測器、所述接收光學(xué)系統(tǒng)、所述垂直腔面發(fā)射激光器以及所述發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)逐漸靠近目標(biāo)設(shè)置。

進(jìn)一步，所述準(zhǔn)直單透鏡為非球面鏡且直徑為4nm-5nm，所述準(zhǔn)直單透鏡與所述垂直腔面發(fā)射激光器的距離小于3mm。

進(jìn)一步，所述非球面鏡兩側(cè)覆蓋有940nm增透膜。

進(jìn)一步，所述接收光學(xué)系統(tǒng)為環(huán)形接收鏡，所述環(huán)形接收鏡的外徑為24.2mm，內(nèi)徑為8mm。

進(jìn)一步，所述環(huán)形接收鏡與所述探測器之間設(shè)置有濾光片。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動電路包括儲能電容、脈沖驅(qū)動信號源、場效應(yīng)晶體管以及激勵電容；

所述脈沖驅(qū)動電路用于控制所述場效應(yīng)晶體管的導(dǎo)通與關(guān)斷；

在所述場效應(yīng)晶體管導(dǎo)通時，所述儲能電容為所述垂直腔面發(fā)射激光器提供能量；

所述激勵電容與所述垂直腔面發(fā)射激光器并聯(lián)。

進(jìn)一步，所述激勵電容的電容值為所述儲能電容的電容值的二分之一。

進(jìn)一步，所述探測器為硅光電倍增管探測器。