激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法技术

本发明专利技术的实施例中公开了一种激光雷达及提高激光雷达的发射点频的方法，激光雷达包括：半导体激光器，用于发射出射激光；发射端第一准直单元，用于准直所述半导体激光器发射的出射激光；微透镜阵列，用于将准直后的出射激光分为N束出射子激光，并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线；光纤延迟线，用于延迟所述出射子激光的出射时间；合束器，用于将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光；发射端第二准直单元，用于准直来自所述合束器的出射激光。本发明专利技术可以提高激光雷达的发射点频，从而提高了激光雷达的角分辨率。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法
本专利技术涉及检测领域，特别涉及一种激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法。
技术介绍
激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后将接收到的从目标反射回来的信号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，例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。发射器是激光雷达中用于发射出射激光的部件，是激光雷达的重要组成部分。实际上，发射器发射的激光是不连续的，是以脉冲形式发送的，发射器在一秒钟内产生的脉冲个数称为发射器的重频。发射器的重频越高，单位时间内呈现在激光雷达上的点数就越多，所以也称为激光雷达的发射点频。而呈现在激光雷达上的点数越多，在激光雷达的视场一定的情况下，那么在点与点之间的角度间隔就越小，即激光雷达的角分辨率就越高。现有技术中，还没有一种通过提高激光雷达的发射点频从而提高激光雷达角分辨率的方法。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供了一种激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法，能提高激光雷达的发射点频，提高激光雷达的角分辨率。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：一方面，提供了一种激光雷达，包括：半导体激光器，用于发射出射激光；发射端第一准直单元，用于准直所述半导体激光器发射的出射激光；微透镜阵列，用于将准直后的出射激光分为N束出射子激光，并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线；光纤延迟线，用于延迟所述出射子激光的出射时间；合束器，用于将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光；发射端第二准直单元，用于准直来自所述合束器的出射激光。可选的，所述发射端第一准直单元包括：慢轴准直单元，用于在所述半导体激光器的慢轴准直所述出射激光；快轴准直单元，用于在所述半导体激光器的快轴准直所述出射激光。可选的，所述光纤延迟线与相邻光纤延迟线之间的延迟时间差为：c/(N*f)，其中，c为光速，N为出射子激光的条数，f为半导体激光器的发射点频。第二方面，提供了一种提高激光雷达的发射点频的方法，所述方法包括：半导体激光器发射出射激光；发射端第一准直单元准直所述半导体激光器发射的出射激光；微透镜阵列将准直后的出射激光分为N束出射子激光，并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线；光纤延迟线延迟所述出射子激光的出射时间；合束器将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光；发射端第二准直单元准直来自所述合束器的出射激光。可选的，所述发射端第一准直单元准直半导体激光器发射的出射激光，包括：慢轴准直单元在所述半导体激光器的慢轴准直所述出射激光；快轴准直单元在所述半导体激光器的快轴准直所述出射激光。可选的，所述光纤延迟线与相邻光纤延迟线之间的延迟时间差为：c/(N*f)，其中，c为光速，N为出射子激光的条数，f为半导体激光器的发射点频。本专利技术的实施例中公开了一种激光雷达，包括半导体激光器，用于发射出射激光；发射端第一准直单元，用于准直所述半导体激光器发射的出射激光；微透镜阵列，用于将准直后的出射激光分为N束出射子激光，并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线；光纤延迟线，用于延迟所述出射子激光的出射时间；合束器，用于将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光；发射端第二准直单元，用于准直来自所述合束器的出射激光。本专利技术实施例中，N束出射子激光之间具有时间差，可以依次出射至同一个检测点上，相当于提高了单位时间内同一个检测点上的激光粒子数，因此本专利技术实施例的激光雷达可以提高激光雷达的发射点频，从而提高了激光雷达的角分辨率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为本专利技术实施例的激光雷达的结构示意图；图2所示为本专利技术实施例的激光雷达的结构示意图；图3所示为本专利技术实施例的激光雷达的激光光斑示意图。具体实施方式本专利技术如下实施例提供了一种激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法，能提高激光雷达的发射点频，提高激光雷达的角分辨率。图1所示为本专利技术实施例的激光雷达的结构示意图，如图1所示，所述激光雷达包括：半导体激光器110，用于发射出射激光；发射端第一准直单元120，用于准直所述半导体激光器110发射的出射激光；微透镜阵列130，用于将准直后的出射激光分为N束出射子激光，并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线；光纤延迟线140，用于延迟所述出射子激光的出射时间；合束器150，用于将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光；发射端第二准直单元160，用于准直来自所述合束器的出射激光。光纤延迟线可以将光纤传输的距离增加或者减少，从而达到输出激光从时间上延迟的装置。本专利技术实施例中，任意一条光纤延迟线与相邻光纤延迟线之间的延迟时间差为：c/(N*f)，其中，c为光速，N为出射子激光的条数，f为半导体激光器的发射点频。设置好时间差之后，可以使激光在时间上均匀的出射在检测点上。本专利技术实施例中，可以对光纤延迟线进行编号，分别为1、2……N，本专利技术实施例中，由于光纤延迟线的存在，N束出射子激光之间具有时间差，可以依次出射至同一个检测点上，相当于提高了单位时间内同一个检测点上的激光粒子数，因此本专利技术实施例的激光雷达可以提高激光雷达的发射点频，从而提高了激光雷达的角分辨率。图2所示为本专利技术实施例的激光雷达的结构示意图，图2所示的激光雷达中，包括半导体激光器110、发射端第一准直单元120、微透镜阵列130、光纤延迟线140、合束器150、发射端第二准直单元160，其中，发射端第一准直单元120包括慢轴准直单元121和快轴准直单元122。慢轴准直单元121用于在所述半导体激光器的慢轴准直所述出射激光；快轴准直单元122，用于在所述半导体激光器的快轴准直所述出射激光。半导体激光器在两个相互垂直的方向发散角不同，发光尺寸也不同，快轴是指发散角较大的方向，慢轴是指发散角较小的方向，因此需要对于快轴和慢轴分别进行准直才能达到最好的准直效果。图3所示为本专利技术实施例的激光雷达的激光光斑的示意图，经慢轴准直单元121和快轴准直单元122后的激光光斑如图3(a)所示，是一个长条状光斑；经微透镜阵列130后的激光光斑如图3(b)所示，被分为了N份。这N束出射子激光被N条光纤延迟线延迟后，会依次出射至监测点，从而提高了激光雷达的发射点频。和上述激光雷达相对应，本专利技术实施例还提供了一种提高激光雷达发射点频的方法，所述方法包括：半导体激光器发射出射激光；发射端第一准直单元准直所述半导体激光器发射的出射激光；微透镜阵列将准直后的出射激光分为N束出射子激光，并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线；光纤延迟线延迟所述出射子激光的出射时间；合束器将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光；发射端第二准直单元准直来自所述合束器的出射激光。可选的，所述发射端第一准直单元准直半导体激光器发射的出射激光，包括：慢轴准直单元在所述半导体激光器的慢轴准直所述出射激光；快轴准直单元在所述半导体激光器的快轴准直所述出射激光。可选的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达，其特征在于，包括：半导体激光器，用于发射出射激光；发射端第一准直单元，用于准直所述半导体激光器发射的出射激光；微透镜阵列，用于将准直后的出射激光分为N束出射子激光，并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线；光纤延迟线，用于延迟所述出射子激光的出射时间；合束器，用于将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光；发射端第二准直单元，用于准直来自所述合束器的出射激光。

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达，其特征在于，包括：半导体激光器，用于发射出射激光；发射端第一准直单元，用于准直所述半导体激光器发射的出射激光；微透镜阵列，用于将准直后的出射激光分为N束出射子激光，并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线；光纤延迟线，用于延迟所述出射子激光的出射时间；合束器，用于将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光；发射端第二准直单元，用于准直来自所述合束器的出射激光。2.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述发射端第一准直单元包括：慢轴准直单元，用于在所述半导体激光器的慢轴准直所述出射激光；快轴准直单元，用于在所述半导体激光器的快轴准直所述出射激光。3.如权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述光纤延迟线与相邻光纤延迟线之间的延迟时间差为：c/(N*f)，其中，c为光速，N为出射子激光的条数，f为半导体激光器的发射点频。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱纯鑫，刘乐天，
申请(专利权)人：深圳市速腾聚创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44