[发明专利]面阵激光雷达、激光器模块及探测器模块

说明书

本发明公开了一种面阵激光雷达、激光器模块及探测器模块，所述面阵激光雷达包括：激光器阵列、探测器阵列、激光光路调整装置以及信号光光路调整装置，所述激光器阵列为激光器线阵，所述激光器线阵沿第一方向设置，所述激光光路调整装置为彼此沿第一方向叠置的多个一对多分束通道，所述激光光路调整装置设置于所述激光器阵列前方，所述探测器阵列为探测器线阵，所述探测器线阵沿第二方向设置，所述信号光光路调整装置为彼此沿第二方向叠置的多个一对多分束通道，所述信号光光路调整装置设置于所述探测器阵列前方，所述第一方向与所述第二方向彼此垂直。

技术领域

本发明涉及光学领域，具体涉及一种面阵激光雷达。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲，与微波雷达没有根本的区别：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。

激光雷达总体上可以分为激光测距技术和扫描技术两部分。其中激光测距技术主要解决距离测量的问题，而成像技术主要解决光束扫描的问题。在极坐标系内，一个距离和两个角度，就可以唯一的确定空间的一个点，这也是一切激光雷达实现空间三维场景描绘的理论基础。

目前，现有技术中已经存在很多关于激光雷达的记载，现有激光雷达的扫描有很多种现有解决方案：

1.机械扫描

机械扫描有很多种形式，如将测距部分整体进行一维或者二维旋转，以使激光束覆盖空间一定范围；或者是利用一面或多面旋转或振动的反射镜将光束指向制定的空间区域。

2.电光学扫描和声光学扫描

利用材料的电光或者声光学效应实现光学偏转。

3.相控阵

利用惠更斯原理通过对光束的波前进行精细的相位控制，以实现光束的空间扫描。

4.mems扫描

其本质仍是一面振动的反射镜，只不过镜面尺寸较小。

现有的上述都各有其缺点，机械扫描有大尺寸的转动部件，寿命、稳定性易受外界振动影响。电光和声光扫描，控制电路复杂，扫描角度小。相控阵生产制造难度大，偏转角度小，有旁瓣。Mems类似于机械扫描，镜片尺寸小，力学特性好，但仍然有旋转部件，仍会受影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明希望提供一种能够解决上述问题中的至少一种的面阵激光雷达。

具体而言，本发明提供一种面阵激光雷达，其特征在于，所述面阵激光雷达包括：激光器阵列、探测器阵列、光学镜头、激光光路调整装置以及信号光光路调整装置。

优选地，所述激光器阵列为激光器线阵，所述激光器线阵沿第一方向设置，所述激光光路调整装置为彼此沿第一方向叠置的多个一对多分束通道，所述激光光路调整装置设置于所述激光器阵列前方，所述探测器阵列为探测器线阵，所述探测器线阵沿第二方向设置，所述信号光光路调整装置为沿第二方向叠置的多个一对多分束通道，所述第一方向与所述第二方向彼此垂直，所述光学镜头设置于所述激光光路调整装置以及信号光光路调整装置前方。

优选地，所述激光光路调整装置为彼此沿第一方向叠置的多个平面光波导PLC，所述信号光光路调整装置为沿第二方向叠置的多个平面光波导PLC。

优选地，激光器阵列中激光器的数目、激光光路调整装置中PLC的数目、探测器阵列中探测器的数目以及信号光光路调整装置中PLC的数目彼此相同。