[实用新型]一种基于垂直腔面发射激光器的激光雷达

说明书

本实用新型涉及一种基于垂直腔面发射激光器的激光雷达，属于雷达技术领域，解决了现有激光光源准直结构复杂且成本较高的问题。该雷达包括驱动电路、垂直腔面发射激光器、发射光学系统、转镜、接收光学系统以及探测器；所述驱动电路，用于驱动所述垂直腔面发射激光器发射激光；所述垂直腔面发射激光器发射的激光通过所述发射光学系统以及转镜传播后照射目标；目标反射的激光回波信号通过所述转镜、所述接收光学系统后到所述探测器；所述垂直腔面发射激光器、所述发射光学系统、所述探测器以及所述接收光学系统同轴设置；所述发射光学系统为准直单透镜。本实用新型的技术方案实现了激光光源准直结构的复杂度以及成本的降低。

技术领域

本实用新型涉及雷达技术领域，尤其涉及一种基于垂直腔面发射激光器的激光雷达。

背景技术

相比传统雷达技术，激光雷达以高测量精度、高分辨率、高灵敏度以及远探测距离成为重要的主动遥感工具，可以实现精确测距、精确测速和精确跟踪，广泛应用在军事、环境监测、智能交通等方面，并在自动驾驶、机器人、虚拟现实等热门领域展示出良好的发展前景。

传统激光雷达光源采用边缘发射激光器(EEL)，而EEL光源需要采用光纤耦合的方式配合发射镜进行光束准直，但是光纤成本较高，耦合较为复杂，抗震动能力较差；若不采用光纤耦合的方式，EEL光源需要采用较为复杂的柱面镜系统进行光束整形和准直，调装难度更高不适用于批量生产。

因此，为了解决现有激光光源准直结构复杂且成本较高的问题，本实用新型提供一种基于垂直腔面发射激光器的激光雷达。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种基于垂直腔面发射激光器的激光雷达，用以解决现有技术中激光光源准直结构复杂且成本较高的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供一种基于垂直腔面发射激光器的激光雷达，包括驱动电路、垂直腔面发射激光器、发射光学系统、转镜、接收光学系统以及探测器；

所述驱动电路，用于驱动所述垂直腔面发射激光器发射激光；

所述垂直腔面发射激光器发射的激光通过所述发射光学系统以及转镜传播后照射目标；

目标反射的激光回波信号通过所述转镜、所述接收光学系统后到所述探测器；

所述垂直腔面发射激光器、所述发射光学系统、所述探测器以及所述接收光学系统同轴设置；

所述发射光学系统为准直单透镜。

进一步，所述探测器、所述接收光学系统、所述垂直腔面发射激光器以及所述发射光学系统逐渐靠近目标设置。

进一步，所述准直单透镜为非球面镜且直径为4nm-5nm，所述准直单透镜与所述垂直腔面发射激光器的距离小于3mm。

进一步，所述非球面镜两侧覆盖有940nm增透膜。

进一步，所述接收光学系统为环形接收镜，所述环形接收镜的外径为24.2mm，内径为8mm。

进一步，所述环形接收镜与所述探测器之间设置有滤光片。

进一步，所述驱动电路包括储能电容、脉冲驱动信号源、场效应晶体管以及激励电容；

所述脉冲驱动电路用于控制所述场效应晶体管的导通与关断；

在所述场效应晶体管导通时，所述储能电容为所述垂直腔面发射激光器提供能量；

所述激励电容与所述垂直腔面发射激光器并联。

进一步，所述激励电容的电容值为所述储能电容的电容值的二分之一。

进一步，所述探测器为硅光电倍增管探测器。