一种激光雷达制造技术

本实用新型专利技术提供一种激光雷达，包括转子、激光发射系统和接收系统，所述转子具有相互隔离的发射舱和接收舱，所述激光发射系统设置于所述发射舱内，所述接收系统设置于所述接收舱内，所述激光发射系统包括发射电路组、第一数量的出射光纤和光纤固定装置；所述发射电路组包括第二数量的激光光源，所述激光光源发射的激光光束被耦合至所述出射光纤；所述光纤固定装置包括N个光纤固定板，其中N为正整数，所述光纤固定板用于固定所述出射光纤。本实用新型专利技术激光雷达通过光纤固定装置结合光纤耦合技术能够固定任意数量的光纤，实现激光雷达的高线束，且激光器的布置更灵活，配合热沉组件及顶盖的散热部更好的解决激光雷达的散热问题。

A Lidar

The utility model provides a lidar, which comprises a rotor, a laser transmitting system and a receiving system. The rotor has a mutually isolated transmitting and receiving cabin. The laser transmitting system is arranged in the transmitting cabin, and the receiving system is arranged in the receiving cabin. The laser transmitting system includes a transmitting circuit group, a first number of emitting optical fibers and optical fiber fixing devices. The transmitting circuit group comprises a second number of laser light sources, the laser beam emitted by the laser light source is coupled to the outgoing optical fiber, and the optical fiber fixing device comprises N optical fiber fixing plates, in which N is a positive integer, and the optical fiber fixing plate is used to fix the outgoing optical fiber. The laser radar of the utility model can fix any number of optical fibers through the optical fiber fixing device combined with the optical fiber coupling technology, realize the high wire harness of the laser radar, and the arrangement of the laser is more flexible, and better solve the heat dissipation problem of the laser radar with the heat sink assembly and the heat dissipation part of the top cover.

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达
本专利技术涉及激光雷达
，特别涉及一种激光雷达。
技术介绍
作为智能车环境感知硬件系统的重要一环，激光雷达(LIDAR)在自动驾驶中承担了路沿检测、障碍物识别以及实时定位与绘图(SLAM)等重要任务。LIDAR系统包括激光发射系统和一个接收系统。激光器发射系统产生并发射光脉冲，打在物体上并反射回来，最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播，所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的，传播时间即可被转换为对距离的测量。激光雷达能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标。由于具有测量速度快、精度高和测距远等优点，激光雷达在智能车上得到了广泛应用。目前，机械式多线激光雷达产生多线的方式是多个激光光源复用同一个或一组透镜，排布在透镜的焦平面上不同高度，由此产生垂直方向不同的指向性，构成多线。激光雷达为了实现线数的提高，常规办法在发射透镜焦平面的不同高度上排布激光器。高度差越小，则线数越多，线角度分辨率越高。常规使用的半导体激光脉冲二极管发光区尺寸很小，但是实际上由于芯片封装以及驱动电路尺寸的影响，激光器之间的间距无法变得很密。考虑到这一实际限制，为了实现更高的线数和更高的角度分辨率，被迫只能通过在水平方向增加更多列激光器来实现角度的加密和线数的增多，而这将导致列数越多，生产装调难度大，工艺越复杂，且生产效率越低；系统内空间利用率低，焦平面位置处特别挤，发热量又大，热量很难被导出等一系列的问题。另一方面，现有的车载激光雷达装置重量较重，发射舱和接收仓多采用对称结构，对称分布的舱位会导致发射舱和接收舱的空间分配不合理，不利于激光雷达的小型化。且接收系统的探测器未充分考虑到保护措施，容易受杂散光和灰尘等异物的影响，从而缩短探测器的使用寿命。此外，接收舱内的各装置的重量也较重，增加了系统的重量和体积，难以实现设备的低成本和小型化。因此，有必要提供一种新的激光雷达，解决激光雷达体积减小、重量减轻、线束增加的瓶颈以及散热等难题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种激光雷达，包括转子、激光发射系统和接收系统，所述转子具有相互隔离的发射舱和接收舱，所述激光发射系统设置于所述发射舱内，所述接收系统设置于所述接收舱内，所述激光发射系统包括发射电路组、第一数量的出射光纤和光纤固定装置；所述发射电路组包括第二数量的激光光源，所述激光光源发射的激光光束被耦合至所述出射光纤；所述光纤固定装置包括N个光纤固定板，其中N为正整数，所述光纤固定板用于固定所述出射光纤。进一步的，所述激光光源为搭载有至少一个激光器的激光发射板，所述激光发射板具有至少一个激光发射端面，所述激光发射端面与所述激光器的数量一一对应，所述激光发射端面发出的光被耦合至所述出射光纤。进一步的，所述固定基座包括固定于所述转子底板上的第一固定基座和/或固定于所述转子侧壁上的第二固定基座，所述第一固定基座和所述第二固定基座上分别设置有用于安装所述光纤固定板的固定结构。进一步的，所述光纤固定板具有第一侧面，所述第一侧面开设至少一个所述光纤固定槽。进一步的，所述激光发射系统还包括热沉组件，所述热沉组件与所述光纤固定装置间隔设置，所述热沉组件与所述转子连接，所述转子能够带动所述热沉组件旋转运动使得转子周围的空气发生对流；所述热沉组件包括热沉底板和至少一个热沉单体，所述热沉单体与所述热沉底板连接，所述热沉底板与所述转子连接，所述热沉单体远离所述转子中心的一侧延伸有第一散热部。进一步的，所述第一散热部包括多个散热翅片，多个所述散热翅片并排错位拼接设置；或，所述第一散热部包括扰流叶片，所述扰流叶片具有流线型翼型。进一步的，所述热沉组件包括多个所述热沉单体，多个所述热沉单体堆叠连接于所述热沉底板上，且多个所述热沉单体依次相互平行堆叠连接。进一步的，所述激光雷达还包括底座、外罩和顶盖，所述外罩的一端与所述底座配合连接，所述外罩的另一端与顶盖配合连接，所述底座、外罩和顶盖依次连接围合形成用于容纳所述转子的容置腔体，所述顶盖具有顶壁和侧壁；所述激光雷达还包括压盖和中轴，所述压盖与所述顶盖连接，所述中轴垂直于所述底座布置，所述中轴的一端与所述底座连接，所述中轴的另一端与所述压盖连接。进一步的，所述顶盖的外表面设有第二散热部，所述第二散热部包括多个散热板，所述散热板与所述顶壁的外表面连接，且所述散热板与所述顶壁呈第一预设夹角；所述底座的外侧壁周向间隔设有多条散热槽，多个所述散热槽呈连续式或间断式分布；所述顶壁与所述侧壁的连接处沿径向向内延伸有向内凸出的导热部，所述导热部具有多个均匀分布的传热齿。进一步的，所述转子包括内筒、外筒和第二底板，所述内筒和所述外筒同轴设置于所述第二底板上，所述外筒和内筒之间形成容置腔，所述容置腔内设置有隔板，所述隔板一端与所述外筒连接，所述隔板的另一端与所述内筒连接；所述激光雷达还包括隔光片，所述隔光片设置于激光雷达的发射透镜组和激光雷达的接收透镜组之间，且所述隔光片的一端延伸至所述内筒的外壁，所述隔光片的另一端延伸出所述外筒的外壁；所述隔光片和所述隔板将所述容置腔分隔为所述发射舱和所述接收舱。采用上述技术方案，本专利技术所述的激光雷达具有如下有益效果：1)本专利技术激光雷达通过光纤固定装置结合光纤耦合技术能够固定任意数量的光纤，更容易实现激光雷达的高线束，且激光器的布置更灵活，更好的解决激光雷达的散热问题；2)该专利技术激光雷达热沉组件采用堆叠式设计，基于光纤偶合的前提下，将激光板发射板与热沉单体通过导热硅脂贴合，且热沉单体的侧面延伸出呈阶梯状上升的散热翅片或者热沉单体的侧面延伸出流线型翼型的扰流叶片，利用转子工作时旋转的特性，带动散热翅片一起旋转，形成强迫对流，显著提升散热效果；3)本专利技术激光雷达的顶盖设有第二散热部和导热部，并结合激光雷达热沉组件的第一散热部及导热元件石墨片能够更好的解决激光雷达内部的热量传到至外界环境；4)本专利技术接收装置的滤光片设置于所述接收器件朝向所述反射镜组的一侧，能够过滤杂散光，接收器件的APD探测器还罩设有金属保护壳，能够保护接收器件，避免灰尘等异物进入损坏器件；5)本专利技术激光雷达热沉组件与激光雷达的激光发射装置连接，所述热沉组件与所述转子连接，所述转子能够带动所述热沉组件旋转运动，从而使得转子周围的空气发生对流，提高激光雷达系统内空间利用率，释放出激光雷达出射系统焦平面位置的空间，有效解决发热量大且热量很难被导出等问题；6)本专利技术基于光纤耦合技术手段，可以将激光器发出的光，耦合到和一个很小的范围构成等效光源，将激光光源发射的激光光束被耦合至出射光纤，出射光纤设置于光纤固定装置上，并且通过对出射光纤的方向配置、光纤端面的配置和光纤固定装置的配置能够控制出射光束的方向。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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为该专利技术实施例1激光雷达立体图；图2为该专利技术实施例1激光雷达内部结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达，其特征在于：包括转子(100)、激光发射系统(200)和接收系统(300)，所述转子(100)具有相互隔离的发射舱(105)和接收舱(106)，所述激光发射系统(200)设置于所述发射舱(105)内，所述接收系统(300)设置于所述接收舱(106)内，所述激光发射系统(200)包括发射电路组(201)、第一数量的出射光纤(202)和光纤固定装置(203)；所述发射电路组(201)包括第二数量的激光光源，所述激光光源发射的激光光束被耦合至所述出射光纤(202)；所述光纤固定装置(203)包括N个光纤固定板(204)，其中N为正整数，所述光纤固定板(204)用于固定所述出射光纤(202)。

【技术特征摘要】
2018.06.08 CN 201820881299X1.一种激光雷达，其特征在于：包括转子(100)、激光发射系统(200)和接收系统(300)，所述转子(100)具有相互隔离的发射舱(105)和接收舱(106)，所述激光发射系统(200)设置于所述发射舱(105)内，所述接收系统(300)设置于所述接收舱(106)内，所述激光发射系统(200)包括发射电路组(201)、第一数量的出射光纤(202)和光纤固定装置(203)；所述发射电路组(201)包括第二数量的激光光源，所述激光光源发射的激光光束被耦合至所述出射光纤(202)；所述光纤固定装置(203)包括N个光纤固定板(204)，其中N为正整数，所述光纤固定板(204)用于固定所述出射光纤(202)。2.根据权利要求1所述的一种激光雷达，其特征在于：所述激光光源为搭载有至少一个激光器(2011)的激光发射板(2010)，所述激光发射板(2010)具有至少一个激光发射端面，所述激光发射端面与所述激光器(2011)的数量一一对应，所述激光发射端面发出的光被耦合至所述出射光纤(202)。3.根据权利要求1或2所述的一种激光雷达，其特征在于：所述光纤固定装置(203)还包括固定基座，所述固定基座包括固定于所述转子(100)底板上的第一固定基座(205)和/或固定于所述转子(100)侧壁上的第二固定基座(206)，所述第一固定基座(205)和所述第二固定基座(206)上分别设置有用于安装所述光纤固定板(204)的固定结构。4.根据权利要求3所述的一种激光雷达，其特征在于：所述光纤固定板(204)具有第一侧面(2041)，所述第一侧面(2041)开设至少一个所述光纤固定槽(2043)。5.根据权利要求1所述的一种激光雷达，其特征在于：所述激光发射系统(200)还包括热沉组件(207)，所述热沉组件(207)与所述光纤固定装置(203)间隔设置，所述热沉组件(207)与所述转子(100)连接，所述转子(100)能够带动所述热沉组件(207)旋转运动使得转子(100)周围的空气发生对流；所述热沉组件(207)包括热沉底板(2071)和至少一个热沉单体(2072)，所述热沉单体(2072)与所述热沉底板(2071)连接，所述热沉底板(2071)与所述转子(100)连接，所述热沉单体(2072)远离所述转子(100)中心的一侧延伸有第一散热部(2073)。6.根据权利要求5所述的一种激光雷达，其特征在于：所述第一散热部(2073)包括多个散热翅片(20731)，多个所述散热翅片(207...

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