一种全固态激光雷达装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及光电探测技术领域，尤其为一种全固态激光雷达装置，包括激光发射模块和光场调制模块，所述激光发射模块连接光场调制模块，所述光场调制模块如下设计：使用预先设计并保存好的光场图样进行光场调制；光场调制过程由非机械的电路控制方式完成；电路控制出射激光光路横截面的场强分布；实现控制的方式包含：a.使用光纤分束器对激光光源分束后接同步控制的光开关；b.使用声光扫描器件对激光光源出射的主光束进行偏转后接预制的掩膜板；c.使用由点光源组成的面阵光源。本实用新型专利技术从根本上缩小了系统的尺寸，提高了系统整体的扫描速度和精度，具有更高的可控性、更强的可扩展性和更好的环境适应性。性和更好的环境适应性。性和更好的环境适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种全固态激光雷达装置


[0001]本技术涉及光电探测领域
，具体为一种全固态激光雷达装置。

技术介绍

[0002]激光雷达，是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。
[0003]激光雷达由信号发射模块、信号接收模块、信号处理及控制电路三部分组成，其中现有激光雷达有两种扫描技术方案，一种是在信号发射模块中使用机械转动方式偏转，另一种是在信号接收模块里直接让阵列式光电接收芯片上阵列排布的光电单元进行机械扫描。
[0004]现有技术中，实现激光雷达的一种方式是激光量子雷达，激光量子雷达采用机械方式的扫描方案具有以下不足：1.现有的伪随机散斑场激光量子雷达的光场调制依赖于带有电动机械结构的旋转的毛玻璃；2.现有的伪随机或特殊设计光斑场激光量子雷达的光场调制依赖于带有微镜阵列的光机；3.这些依赖于电动机构和机械结构的现有方案结构复杂，尺寸庞大、扫描速度慢、精度低、可控性差、功能单一、环境适应性差等缺点。
[0005]为了从根本上解决依赖于电动机构和机械结构的现有激光量子成像方案结构复杂，尺寸庞大、扫描速度慢、精度低、可控性差、功能单一、环境适应性差等缺点，设计了一种全固态激光雷达装置。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种全固态激光雷达装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0008]一种全固态激光雷达装置，包括激光发射模块和光场调制模块，所述激光发射模块连接光场调制模块，所述光场调制模块连接有第一光学模组模块，所述第一光学模组模块连接有第二光学模组模块，所述第二光学模组模块连接有单点接收器模块，所述单点接收器模块连接有信号处理与控制模块，所述信号处理与控制模块连接有显示模块，所述光场调制模块如下设计：使用预先设计并保存好的光场图样进行光场调制；光场调制过程由非机械的电路控制方式完成；电路控制出射激光光路横截面的场强分布；实现控制的方式包含：a.使用光纤分束器对激光光源分束后接同步控制的光开关；b.使用声光扫描器件对激光光源出射的主光束进行偏转后接预制的掩膜板；c.使用由点光源组成的面阵光源；d.以上三者结合；e.其他相似原理的方案。
[0009]优选的，所述光场调制模块，预先设计并保存好的光场图样可用来指导光场截面强度分布的调制，调制的方法包括：a，使用预先雕刻好的掩膜对单一激光器输出的光斑进行调制；b，使用可通过电路控制透过率或折射率的超材料对单一激光器输出的光斑进行调制；c，使用可通过电路控制对子光源的通断进行调节，输出的子光源经光学透镜调整后合成所需光场。
[0010]优选的，所述光场调制模块，同传统的基于电机控制毛玻璃旋转和电机控制掩膜交替的机械方式相比，非机械电路控制方式包括：a，使用可通过电路控制透过率或折射率的超材料对单一激光器输出的光斑进行调制；b，使用可通过电路控制透过率或折射率的开关对子光源的通断进行调节，输出的子光源经光学透镜调整后合成所需光场。
[0011]优选的，所述光场调制模块，电路控制出射激光横截面场强分布的方式包括：a，使用可通过电路控制透过率或折射率的超材料改变光路传播路径的透过率或折射率空间分布；b，使用可通过电路控制透过率或折射率的开关对子光源的通断进行调节，输出的子光源经光学透镜调整后合成所需光场。
[0012]优选的，所述第一光学模组模块输出的光信号经目标反射后被第二光学模组模块接收。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0014]1.通过使用非机械式的光场调制方式，从根本上简化了激光雷达的结构，缩小了系统的尺寸，提高了系统整体的扫描速度和精度。
[0015]2.相比于传统的依赖于机械结构的激光雷达装置，该方案具有更高的可控性、更强的可扩展性和更好的环境适应性。
附图说明
[0016]图1为本技术方案系统结构示意图；
[0017]图2为本技术光束整形部分光路设计图。
[0018]图中：1-激光发射模块、2-光场调制模块、3-第一光学模组模块、4-第二光学模组模块、5-单点接收器模块、6-信号处理与控制模块、7-显示模块。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]请参阅图1-2，本技术提供一种技术方案：
[0021]一种全固态激光雷达装置，包括激光发射模块1和光场调制模块2，激光发射模块1连接光场调制模块2，光场调制模块2连接有第一光学模组模块3，第一光学模组模块3连接有第二光学模组模块4，第二光学模组模块4连接有单点接收器模块5，单点接收器模块5连接有信号处理与控制模块6，信号处理与控制模块6连接有显示模块7光场调制模块2如下设计：使用预先设计并保存好的光场图样进行光场调制；光场调制过程由非机械的电路控制方式完成；电路控制出射激光光路横截面的场强分布；实现控制的方式包含：a.使用光纤分
束器对激光光源分束后接同步控制的光开关；b.使用声光扫描器件对激光光源出射的主光束进行偏转后接预制的掩膜板；c.使用由点光源组成的面阵光源；d.以上三者结合；e.其他相似原理的方案，光场调制模块2，预先设计并保存好的光场图样可用来指导光场截面强度分布的调制，调制的方法包括：a，使用预先雕刻好的掩膜对单一激光器输出的光斑进行调制；b，使用可通过电路控制透过率或折射率的超材料对单一激光器输出的光斑进行调制；c，使用可通过电路控制对子光源的通断进行调节，输出的子光源经光学透镜调整后合成所需光场，光场调制模块2，同传统的基于电机控制毛玻璃旋转和电机控制掩膜交替的机械方式相比，非机械电路控制方式包括：a，使用可通过电路控制透过率或折射率的超材料对单一激光器输出的光斑进行调制；b，使用可通过电路控制透过率或折射率的开关对子光源的通断进行调节，输出的子光源经光学透镜调整后合成所需光场，光场调制模块2，电路控制出射激光横截面场强分布的方式包括：a，使用可通过电路控制透过率或折射率的超材料改变光路传播路径的透过率或折射率空间分布；b，使用可通过电路控制透过率或折射率的开关对子光源的通断进行调节，输出的子光源经光学透镜调整后合成所需光场，第一光学模组模块3输出的光信号经目标反射后被第二光学模组模块4接收。
[0022]本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全固态激光雷达装置，包括激光发射模块（1）和光场调制模块（2），其特征在于：所述激光发射模块（1）的光发射端朝向非机械电路控制结构的所述光场调制模块（2）的光接收端，所述光场调制模块（2）的光发射端朝向第一光学模组模块（3）的光接收端，所述第一光学模组模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：深圳元戎启行科技有限公司，
类型：新型
国别省市：