[发明专利]一种多线激光雷达及其光发射器

说明书

本发明提供一种多线激光雷达的发射器，由激光器、光学相控阵和角度分束器构成；由激光器发出激光信号；通过光学相控阵对所述激光信号实现横向角度控制；再通过角度分束器对所述光学相控阵输出的激光信号实现纵向角度分束；实现了二维多线激光雷达扫描功能，而无需外加可调谐激光器，进而解决了现有技术中由于外加可调谐激光器带来的难于集成、体积大且成本高的问题；本发明还提供了一种多线激光雷达，包括该发射器，同样解决了现有技术中的发射器由于外加可调谐激光器带来的难于集成、体积大且成本高的问题。

技术领域

本发明涉及激光光束扫描技术领域，特别涉及一种多线激光雷达及其发射器。

背景技术

在现代战争中，激光雷达已成为指挥通信、情报收集、武器跟踪、识别制导等的必备工具。在军事领域大发展的同时，激光雷达也广泛地进入民生领域，如大气探测、城市测绘、海洋探测、自主驾驶、机器人技术、激光电视、激光三维成像、工业机械人、GPS定位等等。可以说在未来的人类所能涉足的世界里，将会到处布满含有激光雷达的产品。

小型化、安全化、网络化、智能化是未来激光雷达面临的挑战，因此，传统的机械式激光雷达，由于其结构复杂，体积庞大，扫描范围小，而且价格昂贵等缺点，将会逐渐被淘汰。而采用硅基光电子集成技术实现光学相控阵雷达，是解决激光雷达挑战的有效途径；其集成度高、体积小、性能稳定、可批量生产、成本低，可满足安全化、网络化及智能化的需求。

但是，现有技术中的芯片式机激光雷达光发射器，为了实现二维扫描，需要在光学相控阵和光栅的基础上外加可调谐激光器；其光学相控阵实现横向(ψ)方向的扫描，可调谐激光器和光栅实现纵向(θ)方向的扫描；而外加的可调谐激光器，非常难于集成，会增加整体的体积，同时增加成本。

发明内容

本发明提供一种多线激光雷达及其发射器，以解决现有技术中由于外加可调谐激光器带来的难于集成、体积大且成本高的问题。

为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种多线激光雷达的发射器，包括：

激光器，用于发出激光信号；

光学相控阵，用于对所述激光信号实现横向角度控制；

角度分束器，用于对所述光学相控阵输出的激光信号实现纵向角度分束。

优选的，设置所述激光器的芯片和设置所述光学相控阵芯片对接耦合或者通过光纤连接，设置所述角度分束器与所述激光器的芯片和设置所述光学相控阵的芯片设置在同一底座上。

优选的，所述角度分束器包括：准直透镜，以及不同周期的反射式光栅分束器或多棱镜反射器。

优选的，所述准直透镜为横向放置的裸光纤。

优选的，所述反射式光栅分束器由介质光刻制作光栅并蒸镀金属而成，或者仅由金属制成。

优选的，所述角度分束器包括：微柱透镜阵列或达曼光栅。

优选的，所述角度分束器还包括：反射镜。

优选的，所述激光器为：单波长的激光器、多波长的激光器和可调谐激光器中的任意一种。

优选的，所述光学相控阵为波导阵列结构。

一种多线激光雷达，包括如上述任一所述的多线激光雷达的发射器。

本发明提供的所述多线激光雷达的发射器，由激光器、光学相控阵和角度分束器构成；由激光器发出激光信号；通过光学相控阵对所述激光信号实现横向角度控制；再通过角度分束器对所述光学相控阵输出的激光信号实现纵向角度分束；实现了二维多线激光雷达扫描功能，而无需外加可调谐激光器，进而解决了现有技术中由于外加可调谐激光器带来的难于集成、体积大且成本高的问题。

附图说明