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[发明专利]一种激光雷达系统及相关测量方法-CN201910801375.0有效
发明人： 卢炎聪;向少卿 -专利权人：上海禾赛科技有限公司
申请日： 2019-08-28 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： G01S17/08 文献下载
摘要：本申请提供了一种激光雷达系统及相关测量方法。本申请实施例的激光雷达系统包括：发射端和接收端；其中，发射端包括：激光光源以及发射透镜，接收端包括：接收透镜、第一滤光组件、成像模块以及光电接收模块。可见本申请实施例中通过设置成像模块，并通过接收透镜对视场区域内的目标物体进行拍摄。本申请实施例不仅通过一种具体的光路设计实现同时测量目标物体的距离信息和图像信息，由于距离信息和图像信息是相互对应的，从而避免了标定、同步触发等过程，因此减少了误差；而且本申请实施例结构非常简单、成本低、便于推广应用。
一种激光雷达系统相关测量方法

[发明专利]光学组件、包括其的激光雷达以及光束扫描方法-CN202010103692.8在审
发明人：毛胜平;孙恺;卢炎聪;叶良琛;向少卿 -专利权人：上海禾赛科技有限公司
申请日： 2020-02-20 - 公布日： 2021-09-07 - 主分类号： G01S7/487 文献下载
摘要：本发明涉及一种可用于激光雷达的光学组件，包括：液晶相控阵列，配置成可对入射到其上的激光束的传播方向进行第一偏折；和扫描器，设置在所述液晶相控阵列的光路上游或下游，配置成可对入射到其上的激光束的传播方向进行第二偏折。本发明实施例中将液晶相控阵列用于小角度的分辨率加密扫描，而另一个维度利用第二扫描器扫描(第二扫描器往往具有更大的扫描角，比如多面转镜、摆镜以及振镜等常见的扫描方式)。采用该混合扫描的方式，雷达能够具有较大的扫描视场角，较高的角度分辨率。
光学组件包括激光雷达以及光束扫描方法

[发明专利]激光雷达及其工作方法-CN201810045703.4有效
发明人： 卢炎聪;孙文婷;向少卿;李一帆 -专利权人：上海禾赛光电科技有限公司
申请日： 2018-01-17 - 公布日： 2020-09-29 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本发明提供一种激光雷达及其工作方法，其中，所述激光雷达包括：发射装置，用于向待探测目标发射第一激光光束；分光装置，用于将第一激光光束分为多束第二激光光束，多束第二激光光束的传播方向不相同；振镜，所述振镜包括第一反射面，所述第一反射面用于反射第二激光光束，所述振镜具有第一旋转轴，所述振镜用于绕所述第一旋转轴旋转，所述第一旋转轴与所述第一反射面的法线之间的夹角大于零；接收装置，用于接收经过待探测目标反射回来的回波光束。所述激光雷达能够通过较小的振镜转角，获得较高的视场角。
激光雷达及其工作方法

[发明专利]二维gold矩阵绝对位置编码方法及其解码方法-CN201810180341.X有效
发明人：周常河;李号;卢炎聪;向显嵩 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2018-03-05 - 公布日： 2020-06-30 - 主分类号： G01D5/26 文献下载
摘要：本发明提供了一种二维gold矩阵绝对位置编码方法，将二维编码图像分割为由核心编码区和外围定位编码区，将核心编码分割为两种正方形，用于二维编码图像的精确二维定位；外围定位编码区由若干外围定位编码单体图案组成，用于二维编码图像的粗略二维定位；核心编码区采用二元编码：黑码代表不透光，以数字0表示；白码代表透光，以数字1表示；码元分布规律由无冗余的二维gold矩阵来描述；所述外围定位编码区用于在宏观肉眼可见的情况下粗略分辨二维编码图像定位的坐标原点。同时提供了一种二维gold矩阵绝对位置解码方法。本发明使得二维尺度上大量程微米级精度测量变得可行，且编码与译码相当简便，自纠错能力较强，误差较小。
二维 gold 矩阵绝对位置编码方法及其解码

[发明专利]激光雷达及其工作方法-CN201810045754.7有效
发明人： 卢炎聪;王瑞;向少卿;李一帆 -专利权人：上海禾赛光电科技有限公司
申请日： 2018-01-17 - 公布日： 2020-02-07 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本发明提供一种激光雷达及其形成方法，其中，所述激光雷达包括：发射装置，用于向待探测目标发射第一激光光束，所述发射装置具有旋转轴，且所述第一激光光束传播方向与所述旋转轴之间的夹角大于零，所述发射装置用于绕所述旋转轴旋转；达曼光栅，所述达曼光栅具有沿第一方向的第一光栅周期，所述第一方向与所述旋转轴之间具有锐角夹角，所述达曼光栅用于将第一激光光束分为多束沿不同方向传播的第二激光光束，第二激光光束到达所述待测目标后反射出回波光束；接收装置，用于接收所述回波光束。所述激光雷达具有较高的角分辨率。
激光光束激光雷达旋转轴发射装置达曼光栅回波待探测目标传播方向待测目标光栅周期角分辨率锐角夹角反射发射传播

[发明专利]一种激光雷达系统及目标物体的识别方法-CN201910819918.1在审
发明人： 卢炎聪;向少卿 -专利权人：上海禾赛光电科技有限公司
申请日： 2019-08-31 - 公布日： 2019-11-15 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本申请提供了一种激光雷达系统及目标物体的识别方法，激光雷达系统包括：多个激光光源、光共路器件、分光器件、扫描装置、光分路器件、汇聚透镜和多个光电探测模块。其中，多个激光光源输出不同波长的激光光束，实现了根据光学参数和/或传输特征不同进行编码。同时，多个光电探测模块分别接收不同波长的回波光束，因此能够根据不同波长的回波光束的光学参数和/或传输特征确定目标物体是否有效。可见，本申请实施例提供的激光雷达系统实现了对多个激光光源发射的激光光束进行编码以及分别探测，不仅提升了激光雷达系统的抗干扰能力，而且相比于对同一个激光光源产生的不同序列进行编码，降低了设计难度、工程上便于实现和推广。
激光雷达系统激光光源波长光电探测模块传输特征光学参数激光光束目标物体回波抗干扰能力分光器件汇聚透镜扫描装置光分路共路申请探测发射输出

[发明专利]内窥镜和使用方法-CN201780088891.2在审
发明人：丁伟江;卢炎聪;杨晟华 -专利权人：柯惠有限合伙公司
申请日： 2017-03-24 - 公布日： 2019-11-12 - 主分类号： A61B1/06 文献下载
摘要：一种内窥镜(110，1110，2110，3110，4110，5110)包含手柄(112，1120，2120，3120，5120)、细长主体(114，1114，2114，3114，4114，5114)、图像传感器(142，1142，2142，3142，4142，5142)、透镜(144，1144，2144，5144)、安置在所述细长主体(114，1114，2114，3114，4114，5114)的远侧部分(116，1116，2116，3116，4116，5116)内的光源(150，1150，2150，3150，4150，5150)、处理器(160，1160，2160，5160)以及控制器(1170，2170，5170)。所述处理器(160，1160，2160，5160)安置成与所述图像传感器(142，1142，2142，3142，4142，5142)和所述光源(150，1150，2150，3150，4150，5150)电连通并且被配置成分析由所述图像传感器(142，1142，2142，3142，4142，5142)捕获的第一图像的至少一个特性。所述控制器(1170，2170，5170)安置成与所述处理器(160，1160，2160，5160)电连通并且被配置成基于由所述处理器(160，1160，2160，5160)分析的所述第一图像的所述至少一个特性向所述光源(150，1150，2150，3150，4150，5150)供应电流。
处理器图像传感器光源内窥镜细长主体控制器电连通安置透镜图像手柄供应电流配置捕获分析

[发明专利]一种利用双光栅实现半导体激光光谱合束的装置-CN201710105526.X有效
发明人：周常河;周权;韦春龙;于娜;卢炎聪 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2017-02-26 - 公布日： 2019-08-13 - 主分类号： H01S5/06 文献下载
摘要：一种利用双光栅实现半导体激光光谱合束的装置，包括：半导体激光器光源、变换透镜、第一衍射光栅、第二衍射光栅和输出耦合镜；半导体激光器光源发出多束平行光，利用双光栅的衍射效应对光束进行二次色散，经过输出耦合镜的反馈后各单元的激光分别锁定在不同的波长，使各光束重叠，实现高功率高亮度的单束激光输出。本发明利用两个光栅作为衍射元件，将色散能力提高了一倍，应用于半导体激光器的光谱合束时，可以减小光谱展宽，在半导体激光器增益材料的增益曲线内加入更多合束单元，提高输出功率，同时压缩谐振腔长度，使激光器结构紧凑，提高稳定性。
一种利用光栅实现半导体激光光谱装置

[发明专利]扫描装置及其扫描方法、激光雷达-CN201910083057.5在审
发明人： 卢炎聪;向少卿 -专利权人：上海禾赛光电科技有限公司
申请日： 2019-01-28 - 公布日： 2019-05-21 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：一种扫描装置及其扫描方法、激光雷达，所述扫描装置包括：振镜，所述振镜具有运动部，所述运动部具有适宜于反射入射光束的反射面从而形成出射光束，所述振镜通过所述运动部的摆动来改变所述出射光束的传播方向，所述振镜的所述运动部的振动频率和振幅中至少一个为可变的；空间光调制器，所述空间光调制器位于所述入射光束和所述出射光束中至少一个的光路中，所述空间光调制器适宜于调节光波相位以改变光束传播方向。本发明技术方案能够在保证所述扫描装置的扫描频率、实现高帧频采集的前提下，使扫描视场的方向、视场角大小以及视场角分辨率的可调，从而能够根据探测需求调节视场，能够为无人驾驶或其他领域提供更为准确的目标信息。
扫描装置运动部振镜出射光束光调制器激光雷达所述空间视场角扫描反射入射光束空间光调制器传播方向光波相位光束传播目标信息入射光束扫描频率扫描视场无人驾驶需求调节振动频率反射面高帧频可变的分辨率摆动光路可调视场探测采集保证

[发明专利]激光雷达及其工作方法-CN201810036235.4在审
发明人： 卢炎聪;孙文婷;向少卿;李一帆 -专利权人：上海禾赛光电科技有限公司
申请日： 2018-01-15 - 公布日： 2018-06-29 - 主分类号： G01S17/08 文献下载
摘要：一种激光雷达及其形成方法，其中，所述激光雷达包括：分光装置，所述分光装置能够将所述第一激光光束分为多束沿不同方向传播的第二激光光束。沿不同方向传播的第二激光光束能够对不同方位的待测目标进行检测，从而能够增加激光雷达的视场角和角分辨率。同时，通过分光装置将第一激光光束分为多束第二激光光束能够通过一个激光器获得多束第二激光光束，从而能够大量节约激光器的数量，进而能够降低所述激光雷达的成本及安装难度。所述激光雷达具有较高的视场角和角分辨率，且成本低。
激光光束激光雷达分光装置角分辨率激光器视场角安装难度待测目标传播检测节约

[发明专利]衍射光相位可控的二维达曼光栅-CN201510174137.3有效
发明人： 卢炎聪;周常河;余俊杰;贾伟;李树斌;李燕阳;王津;项长铖 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2015-04-14 - 公布日： 2018-03-06 - 主分类号： G02B5/18 文献下载
摘要：一种衍射光相位可控的二维达曼光栅，将一个周期分为许多相同的矩形单元，通过优化各个矩形单元的相位延迟来获得所需要的远场衍射光分布。特别的，所述单元的相位延迟是二值分布的，所述的衍射光相位可控的二维达曼光栅能使单色平面波在远场形成特定衍射级次的衍射光光强相等。本发明一方面可以大幅度提高衍射光的效率,另一方面还可以实现分束不同级次之间的二元相位控制，在相干通信和相干检测等领域具有重要的应用价值。
衍射相位可控二维光栅

[发明专利]自准直光栅干涉仪的高光学细分结构-CN201510216014.1有效
发明人： 卢炎聪;周常河;韦春龙;余俊杰;李树斌;李民康;李燕阳;邱巨成 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2015-04-30 - 公布日： 2017-12-12 - 主分类号： G01B9/02 文献下载
摘要：一种自准直光栅干涉仪的高光学细分结构，包括标尺光栅、第一反射镜和第二反射镜；测量光束以近利特罗角首次入射到所述的标尺光栅，经标尺光栅衍射，衍射级次为‑1的衍射光在第一平面内，该‑1级次衍射光入射到所述的第一反射镜，经第一反射镜反射后依然在第一平面内，并再次以近利特罗角入射到标尺光栅上，如此使测量光束在标尺光栅和第一反射镜之间往返反射，最终垂直入射到第二反射镜后，测量光束沿原光路返回，整个结构形成自准直结构。本发明使光学细分倍数提高至N倍，采用近利特罗角入射，可使标尺光栅设计制作更为简便，增加测量光束经标尺光栅衍射的次数，即增加光栅干涉仪光学细分的倍数。
光栅干涉仪光学细分结构

[发明专利]基于高密度光栅的高分辨率光栅干涉仪-CN201510102709.7有效
发明人： 卢炎聪;周常河;韦春龙;余俊杰;李树斌;李民康;李燕阳 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2015-03-10 - 公布日： 2017-07-14 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：一种基于高密度光栅的高分辨率光栅干涉仪，包括线偏振光源、偏振分束器、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第一四分之一波片、第二四分之一波片、数据采集和处理及控制单元，由非偏振分束器、处于正交双频线偏振光45度放置的第一检偏器及对应的第一探测器、处于正交双频线偏振光45度放置的第二检偏器及对应的第二探测器构成的双频外差干涉光电探测单元，以及自准直装置。本发明将高密度光栅设计成负一级高衍射效率；进而采用细分光栅使得光束被标尺光栅多次衍射，并且最终垂直入射到反射镜上实现光路原路返回，通过光束多次经标尺光栅衍射,获得高光学细分倍数，从而提高光栅干涉仪的分辨率。
基于高密度光栅高分辨率干涉仪

[发明专利]自准直光栅干涉仪高光学细分结构-CN201510580053.X有效
发明人： 卢炎聪;周常河;韦春龙;余俊杰;李树斌;王津;李燕阳;李民康 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2015-09-14 - 公布日： 2017-07-14 - 主分类号： G01B9/02 文献下载
摘要：一种自准直光栅干涉仪高光学细分结构，包括光栅标尺，第一直角棱镜、第二直角棱镜、第三直角棱镜、第四直角棱镜、第五直角棱镜、第六直角棱镜、第一反射镜，第二反射镜。本发明使光栅干涉仪的测量光束在高衍射效率的光栅标尺和反射镜之间来回反射，同时充分利用光栅在布拉格角度下更容易获得高衍射效率的特点以增加被光栅标尺衍射的次数，从而达到光学高细分的效果。
光栅干涉仪光学细分结构

[发明专利]自适应共光路光栅干涉仪及其实现方法-CN201410261633.8有效
发明人：韦春龙;周常河;向显嵩;卢炎聪 -专利权人：中国科学院上海光学精密机械研究所
申请日： 2014-06-13 - 公布日： 2017-06-13 - 主分类号： G01B9/02 文献下载
摘要：一种自适应共光路光栅干涉仪，包括相对运动的光栅尺、角锥棱镜、反射镜、透反镜、位敏探测器、偏振分束器、线偏振光源、用于驱动上述镜子的PZT微位移驱动器、数据采集和处理及控制单元、偏振相移干涉光电探测单元或双频外差干涉光电探测单元。本发明采用基于衍射光点位置反馈控制角锥棱镜或反射镜的自适应方法，来保证动态光栅干涉仪的完全共光路特性，从而消除光栅尺体相对运动误差的光路影响，进而获得高精度和分辨率。
自适应共光路光栅干涉仪及其实现方法

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