一种用于激光雷达降噪的光学系统及激光雷达技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于激光雷达降噪的光学系统及激光雷达,包括用于输出激光至扫描镜的激光器；设置于激光器输出的激光的光路上的扫描镜；该扫描镜可以反射一部分反馈光使得激光器形成外腔锁模结构；第一透镜与激光的光路重合并设置于激光器的输出端的后方；滤光器设置于与第一透镜的主光轴上，位于第一透镜的后方；第二透镜设置于第一透镜的主光轴上，位于滤光器的后方；探测器设置于第一透镜的主光轴上，位于第二透镜的后方。可见，使用本实用新型专利技术所描述的，能够通过多种元件的组合形成噪声抑制结构，从而降低激光器受环境噪声的影响，进而使得激光器可以在任意环境下正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种用于激光雷达降噪的光学系统及激光雷达
本技术涉及激光雷达领域，具体而言，涉及一种用于激光雷达降噪的光学系统及激光雷达。
技术介绍
目前，随着科学技术的不断进步，激光雷达探测技术也得到快速发展，在现有的技术中，单线激光雷达所使用的激光发射器通常是半导体激光器，该种半导体激光器具有体积小、寿命长等优势。但是，在实践中发现，该种半导体激光器由于其本身的工作特性，其光谱会随温度有0.3nm/℃的变化，从而使得在存在较大温差的环境中，会使得对背景光的抑制带宽变宽，进而使得激光器受环境噪声的影响较大，影响激光器在强光下的工作，甚至使得激光器无法在晴朗的室外环境工作。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术提供了一种用于激光雷达降噪的光学系统及激光雷达，能够通过多种元件的组合形成噪声抑制结构，从而降低激光器受环境噪声的影响，进而使得激光器可以在任意环境下正常工作。为了实现上述目的，本技术采用如下的技术方案：第一方面，本技术提供了一种用于激光雷达降噪的光学系统，包括激光器、扫描镜、第一透镜、滤光器、第二透镜以及探测器，其中，所述激光器用于产生激光并将所述激光发射至所述扫描镜；所述扫描镜设置于所述激光器发射的所述激光的光路上，用于使所述激光发生衍射而得到第一衍射光和第二衍射光，将所述第一衍射光反射至所述激光器，将所述第二衍射光反射至待探测物体，并且接收所述待探测物体反馈的第二反馈光；所述第二反馈光与所述第二衍射光相对应；所述激光器还用于接收所述第一衍射光，并基于所述第一衍射光形成外腔锁模结构；所述第一透镜设置于所述激光器的输出端的后方，用于接收并汇聚所述第二反馈光，以得到汇聚光；所述滤光器设置于所述第一透镜的后方，用于接收所述汇聚光，并对所述汇聚光进行噪声滤除而得到处理光；所述第二透镜设置于所述滤光器的后方，并且设置于所述第一透镜的主光轴上，用于接收并汇聚所述处理光而得到探测光；所述探测器用于接收所述探测光，所述探测器设置于所述激光雷达中，是所述激光雷达的一种激光采集装置。作为一种可选的实施方式，所述扫描镜的中心位于所述激光的光路上，并且所述扫描镜与所述激光的光路之间夹角的角度范围为30°～60°。作为一种可选的实施方式，所述扫描镜包括扫描反射式光栅。作为一种可选的实施方式，所述第一衍射光为所述激光的零级衍射光，所述第二衍射光为所述激光的一级衍射光。作为一种可选的实施方式，所述激光器包括半导体激光器、红宝石激光器以及氦氖激光器中的一种或多种。作为一种可选的实施方式，所述半导体激光器包括激光发射器和准直器；所述激光发射器用于将原始光发射至所述准直器；所述准直器用于对所述原始光进行准直处理而产生所述激光。作为一种可选的实施方式，所述滤光器包括共轴的滤光片和滤波狭缝；所述滤光片设置于所述第一透镜的出射光路上，用于接收所述汇聚光并对所述汇聚光进行滤光处理得到过滤光，并将所述过滤光发射至所述滤波狭缝；所述滤波狭缝设置于所述滤光片的出射光路上，用于接收所述过滤光并对所述过滤光进行二次滤光处理，得到所述处理光。作为一种可选的实施方式，所述滤光片包括带通滤光片、截止滤光片、分光滤光片、中性密度滤光片、反射滤光片以及窄带滤光片中的一种或多种。作为一种可选的实施方式，所述滤波狭缝的形状与所述汇聚光形成的光斑形状相同。第二方面，本技术提供了一种激光雷达，包括相互通信连接的信息处理系统和第一方面所述的光学系统，其中，所述信息处理系统用于对所述探测光进行信息处理，得到与所述探测光相应的探测结果。根据本技术提供的用于激光雷达降噪的光学系统及激光雷达，可知，该系统中的激光器在输出激光之后，通过扫描镜可以对激光做出衍射与反射的调整，从而使得在待检测物体反馈回反馈光时，扫描镜可以将零级衍射光反馈给激光器，以使激光器形成外腔锁模结构，从而使得激光器能够在设计波长内工作，并且不随温度变化而变化，还能够使得激光器输出激光的光谱带宽变窄；同时，通过第一透镜、滤光器和第二透镜的组合可以对反馈光进行噪声处理，从而得到无干扰(或基本无干扰)的探测光。可见，用于激光雷达降噪的光学系统能够通过多种元件的组合形成噪声抑制结构，从而降低激光器受环境噪声的影响，进而使得激光器可以在任意环境下正常工作。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对本技术范围的限定。图1是本技术第一实施例提供的一种用于激光雷达降噪的光学系统的结构示意图；图2是本技术第二实施例提供的一种用于激光雷达降噪的光学系统的结构示意图；图3是本技术第三实施例提供的一种激光雷达的结构示意图。主要元件符号说明：10-激光器；20-扫描镜；30-第一透镜；40-滤光器；41-滤光片；42-滤波狭缝；50-第二透镜；60-探测器；70-信息处理系统。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常情况下，附图中所示出和描述的本技术实施例所包括的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中所提供的本技术实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以使固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以使直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于激光雷达降噪的光学系统，其特征在于，包括激光器、扫描镜、第一透镜、滤光器、第二透镜以及探测器，其中，所述激光器用于产生激光并将所述激光发射至所述扫描镜；所述扫描镜设置于所述激光器发射的所述激光的光路上，用于使所述激光发生衍射而得到第一衍射光和第二衍射光，将所述第一衍射光反射至所述激光器，将所述第二衍射光反射至待探测物体，并且接收所述待探测物体反馈的第二反馈光；所述第二反馈光与所述第二衍射光相对应；所述激光器还用于接收所述第一衍射光，并基于所述第一衍射光形成外腔锁模结构；所述第一透镜设置于所述激光器的输出端的后方，用于接收并汇聚所述第二反馈光，以得到汇聚光；所述滤光器设置于所述第一透镜的后方，用于接收所述汇聚光，并对所述汇聚光进行噪声滤除而得到处理光；所述第二透镜设置于所述滤光器的后方，并且设置于所述第一透镜的主光轴上，用于接收并汇聚所述处理光而得到探测光；所述探测器用于接收所述探测光，所述探测器设置于所述激光雷达中，是所述激光雷达的一种激光采集装置。

【技术特征摘要】
1.一种用于激光雷达降噪的光学系统，其特征在于，包括激光器、扫描镜、第一透镜、滤光器、第二透镜以及探测器，其中，所述激光器用于产生激光并将所述激光发射至所述扫描镜；所述扫描镜设置于所述激光器发射的所述激光的光路上，用于使所述激光发生衍射而得到第一衍射光和第二衍射光，将所述第一衍射光反射至所述激光器，将所述第二衍射光反射至待探测物体，并且接收所述待探测物体反馈的第二反馈光；所述第二反馈光与所述第二衍射光相对应；所述激光器还用于接收所述第一衍射光，并基于所述第一衍射光形成外腔锁模结构；所述第一透镜设置于所述激光器的输出端的后方，用于接收并汇聚所述第二反馈光，以得到汇聚光；所述滤光器设置于所述第一透镜的后方，用于接收所述汇聚光，并对所述汇聚光进行噪声滤除而得到处理光；所述第二透镜设置于所述滤光器的后方，并且设置于所述第一透镜的主光轴上，用于接收并汇聚所述处理光而得到探测光；所述探测器用于接收所述探测光，所述探测器设置于所述激光雷达中，是所述激光雷达的一种激光采集装置。2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述扫描镜的中心位于所述激光的光路上，并且所述扫描镜与所述激光的光路之间夹角的角度范围为30°～60°。3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述扫描镜包括扫描反射式光栅。4.根据权利要求1所述的光学系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖伟，张帅，陈杰，
申请(专利权)人：上海星秒光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31