[实用新型]一种以液晶器件为光束偏转装置的激光雷达

说明书

本实用新型公开了一种以液晶器件为光束偏转装置的激光雷达，包括第一角度偏转系统，所述第一偏转系统包括第一偏转单元和至少一第二偏转单元；所述第一偏转单元将入射光线偏转处理，得到偏转光线；所述第二偏转单元包括第二偏振光栅及至少一第二液晶相位延迟器，至少一第二液晶相位延迟器用于对偏转光线进行延迟，使偏转光线的总延迟量达到半波片，所述第二偏振光栅用于对偏转光线进行再次偏转。将液晶相位延迟器和偏振光栅运用在激光雷达系统上,实现系统的高效率运行，可靠性高，稳定性好，并低成本，可大规模商业化。

技术领域

本实用新型涉及激光雷达技术领域，尤其是指一种以液晶器件为光束偏转装置的激光雷达。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的系统，广泛应用于激光探测领域。为了适应于二维或三维探测，激光雷达发射出的激光光束需要旋转。通常采用光学相控阵元件来控制激光光束波前相位，从而达到对发射光束方向的控制。随着液晶显示技术的进步，出现了使用液晶器件作为光学相控的元件，但是这种方法存在对液晶基板电极蚀刻精度较高，衍射效率低等缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：使用液晶器件作为光学相控的元件，衍射效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种以液晶器件为光束偏转装置的激光雷达系统，包括第一角度偏转系统，所述第一偏转系统包括第一偏转单元和至少一第二偏转单元；

所述第一偏转单元将入射光线偏转处理，得到偏转光线；

所述第二偏转单元包括第二偏振光栅及至少一第二液晶相位延迟器，至少一第二液晶相位延迟器用于对偏转光线进行延迟，使液晶器件的总延迟量达到半波片，所述第二偏振光栅用于对偏转光线进行再次偏转。

本发明的有益效果在于：将液晶相位延迟器和偏振光栅运用在激光雷达系统上,实现系统的高效率运行，可靠性高，稳定性好，并低成本，可大规模商业化。

进一步的，所述第一偏转单元包括一个第一液晶相位延迟器和一个第一偏振光栅，所述第一液晶相位延迟器用于对入射光线进行延迟，其相位延迟量为四分之一波片，使入射的线偏振光线转化为圆偏振光线或者维持线偏振光，第一偏振光栅能够将入射光线偏转一个角度θ，其中，θ大于或等于0。

进一步的，所述第二偏转单元的数量为多个，多个第二偏转单元呈排状设置，每个偏转单元使光线的角度发生偏转或者不偏转。

进一步的，包括第二偏转系统，所述第二偏转系统位于第一偏转系统后端，所述第二偏转系统用于将第一偏转系统的偏转光线调节至最大偏转角度。

进一步的，所述第二偏转系统包括至少一第三偏转单元，所述第三偏转单元包括至少一个第三液晶相位延迟器和至少两个第三偏振光栅，至少两个第三偏振光栅能够将偏转光线偏转2*θ，其中，θ大于或等于0，至少一第三液晶相位延迟器用于对偏转光线进行延迟，使偏转光线的总延迟量达到四分之一波片。

进一步的，所述第三偏转单元的数量为多个，多个第三偏转单元呈排状设置，每个偏转单元使光线的角度发生偏转或者不偏转。

进一步的，还包括第一防反射层和第二防反射层，所述第一防反射层位于第一偏转系统的前端，所述第二防反射层位于第二偏转系统的后端。

进一步的，还包括第一加热层和第二加热层，所述第一加热层位于所述第一防反射层与所述第一偏转系统之间，第二加热层位于第二防反射层与第二偏转系统之间。

进一步的，还包括至少一第三加热层，所述第三加热层位于所述第一偏转单元与所述第二偏转单元之间，或者位于所述第二偏转单元与所述第三偏转单元之间。

进一步的，所述第一偏转系统和所述第二偏转系统工作在800-1100nm的红外波段。