一种出光角度控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种出光角度控制装置。其特征在于，所述结构包括：激光光源，第一数量的出射光纤，以及光纤固定具。激光光源发射的激光光束被耦合至所述出射光纤；光纤固定具包括第一表面，所述第一表面上布置有第二数量的光纤固定槽，所述出射光纤被固定于所述光纤固定槽中穿过所述第一表面；并且所述出射光纤的出射端面穿出所述光纤固定槽。出射光纤的出射端面与所述光纤固定槽被配置为使所述光纤端面出射的光束向指定角度照射。

A light angle control device

The invention proposes a light angle control device. The utility model is characterized in that the structure comprises a laser light source, a first number of emitting optical fibers, and an optical fiber fixture. The laser beam emitted by the laser source is coupled to the emitting fiber; the optical fiber fixture includes a first surface, on which a second number of optical fiber fixing grooves are arranged, and the emitting fiber is fixed in the optical fiber fixing groove and passes through the first surface; and the exit end face of the emitting fiber penetrates the said surface. Optical fiber fixing groove. The outgoing end face of the outgoing fiber and the optical fiber fixing groove are configured to irradiate the outgoing beam of the optical fiber end face at a specified angle.

【技术实现步骤摘要】
一种出光角度控制装置
本专利技术属于激光雷达
，具体涉及一种出光角度控制装置。
技术介绍
无人驾驶车辆在行驶道路上的障碍物检测是环境感知技术研究领域中的重要组成部分。在障碍检测的应用中，常用的传感器有激光雷达、相机、毫米波雷达、超声波传感器等。激光雷达通过测量发射光和从物体表面反射光之间的时间差来测量距离。目前，市场上多线激光雷达，是通过多个激光发射器在垂直方向上的分布，通过电机的旋转形成多条线束的扫描。例如，Velodyne公司生产的64线的激光雷达，然而，高线数激光雷达导致成本的提高，所以应用也受到限制。在激光雷达中，发射器和接收器的成本是最高的，为了实现降低成本，通常会利用低线数激光雷达耦合，其效果相当于一个多线激光雷达，在降低激光雷达成本的同时提高分辨率，成为目前研究的热点。目前常用的技术方案有：将多个激光雷达进行耦合。例如，将4个16线的激光雷达进行耦合，经过合理的设计布局，利用控制单元对4个激光雷达进行控制，通过激光雷达联合标定以及数据同步处理，达到自由组合混合固态激光雷达点云密度变化的目的。然而，在安全性方面，激光雷达的扫描盲区成为了制约其发展的瓶颈之一。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种出光角度控制装置，所述装置包括：激光光源，第一数量的出射光纤，光纤固定具；所述激光光源发射的激光光束被耦合至所述出射光纤；所述光纤固定具具有第一表面，所述第一表面上布置有第二数量的光纤固定槽，所述出射光纤被固定于所述光纤固定槽中穿过所述第一表面；并且所述出射光纤的出射端面穿出所述光纤固定槽；所述出射光纤的出射端面与所述光纤固定槽被配置为使所述光纤端面出射的光束向指定角度照射。进一步地，所述激光光源为激光发射板，其搭载有多个激光器，所述多个激光器发出的光被耦合至所述多根出射光纤。进一步地，所述光纤固定槽沿纵向分布于所述光纤固定具的第一表面，所述光纤固定槽具有第一端面和第二端面，所述出射光纤自所述第一端面穿入所述固定槽，自所述第二端面穿出所述固定槽。进一步地，所述光纤固定槽为横截面为“V”字槽形结构，所述“V”字槽形结构具有第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁用于支撑所述出射光纤的本体。进一步地，所述出射光纤的出射端面与所述光纤固定槽被配置为使所述光纤端面出射的光束按照指定角度汇聚包括：所述光纤的出光端面为倾斜端面，所述光纤固定槽按照相互平行的方式配置；所述倾斜端面配合所述相互平行的光纤固定槽，使得所述倾斜端面出射的光束按照所述倾斜端面指定的角度汇聚。进一步地，所述出射光纤的出射端面与所述光纤固定槽被配置为使所述光纤端面出射的光束按照指定角度汇聚包括：所述光纤的出光端面为平直端面，所述光纤固定槽按照发散线的径向方向配置；所述平直端面配合所述按照发散线方向配置的光纤固定槽，使得所述平直端面出射的光束按照所述发散线方向指定的角度汇聚。进一步地，所述出射光纤的出射端面与所述光纤固定槽被配置为使所述光纤端面出射的光束按照指定角度汇聚包括：所述光纤的出光端面为倾斜端面，所述光纤固定槽按照发散线方向配置；所述倾斜端面配合所述按照发散线方向配置的光纤固定槽，使得所述倾斜端面出射的光束按照所述倾斜端面和所述发散线方向共同指定的角度汇聚。进一步地，所述出射端面为具有不同倾斜切角的端面，且所述倾斜角θ小于临界角度C，临界角度C满足：其中n2为空气折射率，n1为光纤纤芯折射率，C则表示切割的临界角度。进一步地，所述光纤固定具的第一表面为多个“V”字槽形结构组成的锯齿形表面，。进一步地，所述激光光源为搭载有复数个激光器的激光发射板，所述激光发射板可以是矩形、半圆环形、1/4圆环形。进一步地，所述光纤固定具的第一表面可以是矩形、弯月形、三角形、环形、半圆形、半圆环形、1/4圆环形。本专利技术能够达到的有益效果：基于本专利技术的出光角度控制装置，可以将激光发射芯片发出的光，耦合到和一个很小的范围构成等效光源。并且通过对光纤的方向配置和光纤端面的配置控制出射光束的方向。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明；图1是本说明书实施例提供的出光角度控制装置结构示意图；图2是本说明书实施例提供的激光发射芯片结构示意图；图3是本说明书实施例提供的激光发射芯片结构示意图；图4是本说明书实施例提供的另一种出光角度控制装置结构示意图；图5是本说明书实施例提供的具有平直端面的光纤结构示意图；图6是本说明书实施例提供的光纤端面出射的光束按照指定角度汇聚原理示意图；图7是本说明书实施例提供的光纤端面出射的光束按照指定角度汇聚原理示意图；图8是本说明书实施例提供的光纤端面出射的光束按照指定角度汇聚原理示意图；图9是本说明书实施例提供的光纤端面出射的光束按照指定角度汇聚原理示意图；图10是本说明书实施例提供的出光角度控制装置原理示意图；图11是本说明书实施例提供的具有倾斜端面的光纤结构示意图；图12是本说明书实施例提供的另一种出光角度控制装置原理示意图；图13是本说明书实施例提供的光纤空间分布结构示意图；图14是本说明书实施例提供的光纤空间分布结构示意图；图15是本说明书实施例提供的光纤固定具截面结构示意图；图16是本说明书实施例提供的光纤固定具截面结构示意图；图17是本说明书实施例提供的光纤固定具截面结构示意图；图18是本说明书实施例提供的具有倾斜端面的光纤结构示意图；图19是本说明书实施例提供的具有倾斜端面的光纤结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。在一个可能的实施例中，提供一种出光角度控制装置，如图1所示，所述装置包括，激光光源110，第一数量的出射光纤120，光纤固定具130。所述激光光源110发射的激光光束被耦合至所述出射光纤120。所述光纤固定具130具有第一表面，所述第一表面上布置有第二数量的光纤固定槽140，所述出射光纤120被固定于所述光纤固定槽140中穿过所述第一表面，并且所述出射光纤120的出射端面穿出所述光纤固定槽140。所述出射光纤120的出射端面与所述光纤固定槽140被配置为使所述光纤端面出射的光束按照指定角度汇聚。所述激光光源110为搭载有复数个激光器的激光发射板，其具激光发射端面，激光发射端面的数量可以是一个，也可以是多个。激光光源的出射的光被耦合至出射光纤，通过出射光纤可以将激光器发射的光耦合到一个很小的空间。例如，多个激光器发射的激光通过光纤耦合到光纤固定具的一个很小范围，从而允许在小范围内存在多个出光端面，这些出光端面的每一个都构成一个等效光源。从而在一个很小的范围内集中很大数量的等效光源。例如，10个搭载有4激光器的激光发射板通过40根光纤将激光端面发射的光耦合到一个小区域，从而实现出光区域的高度集中，可以使出光位置靠近光轴，从而防止远轴光带来的像差。当然，利用光纤将激光发射芯片的多个光源耦合到小区域还适用于更多数量的光源，例如64个以上的激光器实现64个甚至更多的等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种出光角度控制装置，其特征在于，所述装置包括：激光光源(110)，第一数量的出射光纤(120)，光纤固定具(130)；所述激光光源(110)发射的激光光束被耦合至所述出射光纤(120)；所述光纤固定具(130)具有第一表面，所述第一表面上布置有第二数量的光纤固定槽(140)，所述出射光纤(120)被固定于所述光纤固定槽(140)中穿过所述第一表面；并且所述出射光纤(120)的出射端面穿出所述光纤固定槽(140)；所述出射光纤(120)的出射端面与所述光纤固定槽(140)被配置为使所述光纤端面出射的光束向指定角度照射。

【技术特征摘要】
1.一种出光角度控制装置，其特征在于，所述装置包括：激光光源(110)，第一数量的出射光纤(120)，光纤固定具(130)；所述激光光源(110)发射的激光光束被耦合至所述出射光纤(120)；所述光纤固定具(130)具有第一表面，所述第一表面上布置有第二数量的光纤固定槽(140)，所述出射光纤(120)被固定于所述光纤固定槽(140)中穿过所述第一表面；并且所述出射光纤(120)的出射端面穿出所述光纤固定槽(140)；所述出射光纤(120)的出射端面与所述光纤固定槽(140)被配置为使所述光纤端面出射的光束向指定角度照射。2.根据权利要求1所述的出光角度控制装置，其特征在于，所述激光光源(110)为搭载有复数个激光器的激光发射板，所述复数个激光器发出的光被耦合至所述多根出射光纤(120)。3.根据权利要求1所述的出光角度控制装置，其特征在于，所述光纤固定槽(140)沿纵向分布于所述光纤固定具(130)的第一表面，所述光纤固定槽(140)具有第一端面和第二端面，所述出射光纤(120)自所述第一端面穿入所述固定槽(140)，自所述第二端面穿出所述固定槽(140)。4.根据权利要求3所述的出光角度控制装置，其特征在于，所述光纤固定槽(140)为横截面为“V”字槽形结构，所述“V”字槽形结构具有第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁用于支撑所述出射光纤(120)的本体。5.根据权利要求1所述的出光角度控制装置，其特征在于，所述出射光纤(120)的出射端面与所述光纤固定槽(140)被配置为使所述光纤端面出射的光束向指定角度照射包括：所述光纤的出光端面为倾斜端面，所述光纤固定槽按照相互平行的方式配置；所述倾斜端面配合所述相互平行的光纤固定槽，使得所述倾斜端面出射的光束向所述倾斜端面指定的角度照射。6.根据权利要求1所述的出光角度控制装置，其特征在于，所述出射光纤(120)的出射端面与所述光纤固定槽(140)被配置为使所述光纤端面出射的光束向指定角度照射包括：所述光纤的出光端面为平直端面，所述光纤固定槽按照发散线的径向方向配置；所述平直端面配合所述按照发散线方向配置的光纤固定槽，使得所述平直端面出射的光束向所述发散线方向指定的角度照射。7.根据权利要求1所述的出光角度控制装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，王瑞，向少卿，李一帆，
申请(专利权)人：上海禾赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31