[发明专利]一种激光雷达正交收发阵列

说明书

本发明提供了一种激光雷达正交收发阵列，包括：发射单元和接收单元；其中，所述发射单元沿第一方向以特定远场辐射图发射光波信号，并沿第二方向进行扫描；所述接收单元沿所述第二方向接收所述发射单元发射并被待测物体反射的光探测信号，且沿所述第一方向进行扫描；所述第一方向与所述第二方向垂直。该激光雷达正交收发阵列基于正交收发原理，可极大程度的缩减所需的相移器数量，降低生产成本，也有利于集成度的提高，且可以降低激光雷达正交收发阵列的控制难度。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，更具体地说，涉及一种激光雷达正交收发阵列。

背景技术

激光雷达技术广泛应用于地里勘探、考古和自动驾驶等领域。

目前激光雷达扫描技术可以大致分为机械扫描和固态扫描两大类。传统的机械扫描成本较高且不利于量产；现有的激光雷达固态二维扫描需要一个N×N的相移器阵列，并且随着测量精度和区域的提升，相移器的数量会显著增加，会引起制造和信号配置上的困难。

那么，如何提供一种新型的激光雷达扫描技术，来克服现有技术中存在的问题是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种激光雷达正交收发阵列，技术方案如下：

一种激光雷达正交收发阵列，所述激光雷达正交收发阵列包括：发射单元和接收单元；其中，所述发射单元沿第一方向以特定远场辐射图发射光波信号，并沿第二方向进行扫描；

所述接收单元沿所述第二方向接收所述发射单元发射并被待测物体反射的光探测信号，且沿所述第一方向进行扫描；

所述第一方向与所述第二方向垂直。

优选的，在上述激光雷达正交收发阵列中，所述发射单元包括：第一激光器、第一分束器、以及具有第一波导阵列的宽体表面光栅，所述第一波导阵列具有多根输入波导；

所述第一激光器用于出射激光；

所述第一分束器用于将所述第一激光器出射的激光进行分束处理；

分束处理后的激光通过所述第一波导阵列入射至所述宽体表面光栅进行发射；

其中，部分或全部所述输入波导上设置有相移器；

所述相移器用于控制所述输入波导中的光场相位，以改变所述宽体表面光栅发射的水平转角进行扫描。

优选的，在上述激光雷达正交收发阵列中，所述发射单元还包括：第一平面凹柱状棱镜；

所述第一平面凹柱状棱镜用于扩宽所述发射单元的扫描视角。

优选的，在上述激光雷达正交收发阵列中，所述发射单元还包括：第二激光器、第二分束器、以及具有第二波导阵列的宽体表面光栅，所述第二波导阵列具有多根输入波导；

其中，所述第二激光器用于出射激光；

所述第二分束器用于将所述第二激光器出射的激光进行分束处理；

分束处理后的激光通过所述第二波导阵列入射至所述宽体表面光栅进行发射；

其中，部分或全部所述输入波导上设置有相移器；

所述相移器用于控制所述输入波导中的光场相位，以改变所述宽体表面光栅发射的水平转角进行扫描；

其中，所述第一激光器出射的激光和所述第二激光器出射的激光，从相反的两个方向入射至所述宽体表面光栅。

优选的，在上述激光雷达正交收发阵列中，所述接收单元包括：第一光电探测器、第一合束器、以及具有第三波导阵列的宽体表面光栅，所述第三波导阵列具有多根输入波导；部分或全部所述输入波导上设置有相移器；