[发明专利]一种直升机避障激光雷达发射模块

说明书

本发明公开了一种直升机避障激光雷达发射模块，包括相互配合的光源模块（1）、分光模块（2）和扫描模块（3）；所述光源模块（1）包括VCSEL激光器（4），VCSEL激光器（4）连接有激光整形单元（5）；所述VCSEL激光器（4）包括激光器本体（401），激光器本体（401）上下两端分别设有分段式P面电极（402）和分段式N面电极（403），分段式P面电极（402）和分段式N面电极（403）分别连接有偏振光调节电源（404）。本发明具有能够有效提高目标识别能力的特点。

技术领域

本发明涉及一种激光雷达，特别是一种直升机避障激光雷达发射模块。

背景技术

直升机是一种便捷、高效的飞行器，具备优良的低空飞行特性和起降方便等优势，在侦察测绘、物资运输、抗灾救援等军用、民用领域得到了广泛地应用。由于直升机自身结构特征和低空复杂的地形环境影响，直升机平台的生存能力较差；威胁直升机自身安全的一个重要因素就是在山地、高原、沙漠、森林等复杂地形条件下，或遇到雨雪、沙尘、大雾等导致的低能见度条件下，直升机的起飞、飞行、降落、着陆的环境充满未知性，驾驶员的视觉能力受到严重限制，无法快速有效的了解机身外部环境，无法对航迹上的树林、电线、塔楼等危险目标和障碍进行有效的规避，从而导致事故的发生。这些威胁对直升机的生存安全提出了重大挑战，是直升机生存能力提升的重要瓶颈问题。2009年美国国防部的《航空安全技术报告》中指出“由沙尘和云雾造成的不良视觉环境造成空军旋翼飞机几乎一半的损失，这也是陆军飞机损失的首要原因”。

直升机避障激光雷达是一种基于激光扫描的雷达，它可以保障直升机的飞行安全，应对电力线缆、天线，以及夜间、极端天气、沙尘等恶劣条件的威胁。但是，传统的雷达技术受限于雷达的点云密度不够，对细小目标的成像分辨率不高，导致目标识别能力不佳。因此，现有的技术存在着目标识别能力不佳的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种直升机避障激光雷达发射模块。本发明具有能够有效提高目标识别能力的特点。

本发明的技术方案：一种直升机避障激光雷达发射模块，包括相互配合的光源模块、分光模块和扫描模块；所述光源模块包括VCSEL激光器，VCSEL激光器连接有激光整形单元；所述VCSEL激光器包括激光器本体，激光器本体上下两端分别设有分段式P面电极和分段式N面电极，分段式P面电极和分段式N面电极分别连接有偏振光调节电源。

前述的一种直升机避障激光雷达发射模块中，所述分段式P面电极包括正交分布的A晶向P面电极和B晶向P面电极，且A晶向P面电极和B晶向P面电极为弧形结构。

前述的一种直升机避障激光雷达发射模块中，所述分段式N面电极包括正交分布的A晶向N面电极和B晶向N面电极，且A晶向N面电极和B晶向N面电极为弧形结构。

前述的一种直升机避障激光雷达发射模块中，所述A晶向P面电极和A晶向N面电极、B晶向P面电极和B晶向N面电极分别与偏振光调节电源的正负端相连。

前述的一种直升机避障激光雷达发射模块中，所述分光模块包括第一偏振分束器，第一偏振分束器的下方设有第二偏振分束器，第一偏振分束器的侧面设有第一反射镜，第一反射镜下方设有第二反射镜，第二反射镜与第二偏振分束器相配合；所述第一偏振分束器与激光整形单元相配合，第二偏振分束器与扫描模块相配合。

前述的一种直升机避障激光雷达发射模块中，所述扫描模块为MEMS微扫镜。

前述的一种直升机避障激光雷达发射模块中，使用方法为：利用偏振光调节电源，在VCSEL激光器的分段式P面电极和分段式N面电极上交替施加电流，让两个偏振方向的光周期性的交替出现，然后通过分光模块将其分成两路激光，其中一路激光经过第二偏振分束器入射到MEMS微扫镜，另一路激光经过第一反射镜、第二反射镜和第二偏振分束器入射到MEMS微扫镜，最终两路激光通过MEMS微扫镜射向目标空间。