[实用新型]一种基于LCOS技术的固态扫描激光雷达

说明书

本实用新型属于激光雷达技术领域，公开了一种基于LCOS技术的固态扫描激光雷达，包括发射激光器、发射光学元件和LCOS器件；所述发射激光器发出的探测光信号经发射光学元件准直输出入射至所述LCOS器件；所述LCOS器件包括基片、玻璃盖板和灌注液晶，所述基片和玻璃盖板通过微玻璃棒连接成一个空腔盒体，在所述空腔盒体内设置所述灌注液晶；所述LCOS器件的有效平面由二维分布的像元组成。本实用新型固态扫描激光雷达实现激光探测光束的无运动部件扫描，解决当前机械扫描方式激光雷达存在的一系列问题，进一步拓宽激光雷达的应用领域。

技术领域

本实用新型属于激光雷达技术领域，具体涉及一种基于LCOS(硅基液晶，LiquidCrystal On Silicon，简称LCOS)技术的固态扫描激光雷达。

背景技术

激光雷达主要有两种扫描方式，分别是机械扫描方式和非机械扫描方式。机械扫描方式由于技术成熟、设计灵活、结构简单及成本低廉等优点，已成为当前激光雷达的主流光束扫描方式，成功应用于多种型号的激光雷达产品中，且已实现批量生产和销售。但机械扫描方式也存在一系列的问题，尺寸较大，扫描速度慢，运动部件易影响长期可靠性。上述问题限制了激光雷达在自动驾驶或工业探测等领域的大批量推广应用。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种基于LCOS技术的固态扫描激光雷达，实现激光探测光束的无运动部件扫描，解决当前机械扫描方式激光雷达存在的一系列问题，进一步拓宽激光雷达的应用领域。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种基于LCOS技术的固态扫描激光雷达包括发射激光器、发射光学元件和LCOS器件；

所述发射激光器发出的探测光信号经所述发射光学元件准直输出入射至所述LCOS器件；

所述LCOS器件包括基片、玻璃盖板和灌注液晶，所述基片和玻璃盖板通过微玻璃棒连接成一个空腔盒体，在所述空腔盒体内设置所述灌注液晶；

所述LCOS器件的有效平面由二维分布的像元组成。

进一步地，所述基片为CMOS集成电路芯片，所述玻璃盖板为镀有透明电极的玻璃盖板。

进一步地，所述发射光学元件为发射透镜。

进一步地，所述发射透镜为非球面透镜。

进一步地，所述灌注液晶为高折射率的灌注液晶。

本实用新型的有益效果为：

在现有机械扫描方式的基础上，将机械扫描装置替换为LCOS光束扫描器件，LCOS可以控制入射光束的位相，根据光束扫描角度的需求，灵活改变光束的位相变化角度，实现光束的角度变化连续扫描，另外，单个机械扫描装置仅能提供一维角度旋转，如需实现二维角度旋转，需要在单个机械扫描装置上再安装另一维的机械扫描装置，极大地增加了激光雷达系统的复杂度，相对于机械扫描方式，LCOS固态扫描方式还可以实现二维扫描，单个LCOS光束扫描器件可实现二维方向上的任意位相变化，即可控制扫描光束在二维方向的角度连续旋转。

附图说明

图1是本实用新型的基于LCOS技术的固态扫描激光雷达的光束扫描原理示意图。

图2是本实用新型的LCOS器件的平面结构示意图。

图3是给本实用新型的LCOS器件上的所有像元施加相同电压时的效果图。

图4是给本实用新型的LCOS器件施加小相位差的电压时的光线入射及出射方向(正方向)示意图。

图5是给本实用新型的LCOS器件施加大相位差的电压时的光线入射及出射方向(正方向)示意图。