一种基于声光偏转器的阵列式扫描激光雷达装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于声光偏转器的阵列式扫描激光雷达装置，包括：若干用于发出激光光束的激光器、用于适应激光器发出的激光光束并进行偏转的声光偏转器阵列、若干光学处理单元、激光接收模块和APD接收阵列。通过上述方式，本发明专利技术提供的通过程序控制的基于声光偏转器的阵列式扫描激光雷达装置，消光比高的特性，有利于提高发射光束质量，驱动功率低，温度稳定性优良，热噪声主要集中在激光器端；由声波来控制激光光束偏转，扫描频率较低，采用阵列式同步扫描，能有效提高扫描速率，采用阵列式组合式扫描，能有效提高扫描市场角，采用1550nm的激光光束和适用于1550nm光束的声光偏转器，对人的安全性较高。

An array scanning lidar based on acoustooptic deflector

The invention discloses an array scanning laser radar device based on an acoustooptic deflector, which comprises a plurality of lasers for emitting laser beams, an acoustooptic deflector array for adapting and deflecting laser beams emitted by lasers, a plurality of optical processing units, a laser receiving module and an APD receiving array. In the above way, the array scanning lidar device based on the acousto-optic deflector controlled by the program has the characteristics of high extinction ratio, which is conducive to improving the quality of the transmitted beam, low driving power, excellent temperature stability, and the thermal noise is mainly concentrated in the laser end; the laser beam deflection is controlled by the sound wave, and the scanning frequency is low, so the array synchronous scanning is adopted It can effectively improve the scanning rate. The array combination scanning can effectively improve the scanning market angle. The 1550nm laser beam and the acousto-optic deflector suitable for 1550nm beam are of high safety to human beings.

【技术实现步骤摘要】
一种基于声光偏转器的阵列式扫描激光雷达装置
本专利技术涉及一种激光雷达装置，特别是涉及基于声光偏转器的阵列式扫描激光雷达装置。
技术介绍
目前，实现激光雷达测距主要方式有Flash式、三角测距式、机械式、光学MEMS式、光学相控阵式。机械式激光雷达是当前激光雷达的主要形态，机械式激光雷达主要是通过一组或者多组激光发射和接收装置来实现单点激光测距，通过转台实现360度环绕式的三维测量；该方法成熟度比较高，适用于短中长距离的探测；其缺点是三维扫描的分辨率比较低，功耗较高，线束越多体积越大，质量越重。三角测距法激光雷达，是由入射光和发射光构成一个三角形，对光点位移的计算，得出其空间位置，该方法适合短距离测量，多用于近距离单线二维激光雷达；其缺点为测量距离短，在远距离会出现较大的误差。Flash式激光雷达是通过VSCEL激光阵列和面阵接收装置来实现激光测量；该方式适合短中距离测量，多用于单线和面阵激光雷达，其特点为体积小、质量轻、三维成像质量高；其缺点为测量距离较短、分辨率较低、功耗较高。光学MEMS式激光雷达主要是采用光学MEMS微镜不断的周期改变激光的方向，结合面阵接收单元实现激光测量；其特点为体积小、质量轻、功耗低、三维扫描质量高；其缺点为光学MEMS微镜热稳定性较差、抗冲击能力较差，容易出现损坏。光学相控阵施激光雷达主要是采用光波导装置发射指向性的激光，结合面阵接收单元实现激光测量。其特点为体积小、质量轻、功耗低；其缺点为三维扫描成像质量较差、临近点干扰较大、目前技术成熟度不高。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是如何提供一种缩短增压所需时间，并且出口处容积越大时间缩短越显著；缩小每次由于活塞换向所造成的压力波动差；减少了达到目标压力前的压力超调；增加稳态时的压力精准度；小型化整个增压模块；使得元器件数字化，并可以进行互联的基于声光偏转器的阵列式扫描激光雷达装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种基于声光偏转器的阵列式扫描激光雷达装置，包括：若干用于发出激光光束的激光器、用于适应激光器发出的激光光束并进行偏转的声光偏转器阵列、若干光学处理单元、激光接收模块和APD接收阵列。其中，所述的激光器包含第一激光器，第二激光器和第三激光器，所述的第一激光器，第二激光器和第三激光器呈一字型排列，且第一激光器，第二激光器和第三激光器之间相互连接。所述的声光偏转器阵列中包含有第一声光偏转器、第二声光偏转器和第三声光偏转器，所述的第一声光偏转器、第二声光偏转器和第三声光偏转器呈一字型排列，且第一声光偏转器、第二声光偏转器和第三声光偏转器之间相互连接。所述的光学处理单元包含第一光学处理单元、第二光学处理单元和第三光学处理单元，所述的第一光学处理单元、第二光学处理单元和第三光学处理单元呈一字型排列。所述的第一激光器、第一光学处理单元、第一声光偏转器之间依次连接，第二激光器、第二光学处理单元、第二声光偏转器之间依次连接，第三激光器、第三光学处理单元、第三声光偏转器之间依次连接。激光接收模块与第三激光器、第三声光偏转器分别连接后与APD接收阵列控制连接。在一个具体实施例中，所述的基于声光偏转器的阵列式扫描式激光雷达装置还包含有控制单元，所述的控制单元与第三激光器、第三声光偏转器分别连接后与APD接收阵列控制连接，从而第一激光器和第一声光偏转器、第二激光器和第二声光偏转器、第三激光器和第三声光偏转器分别通过控制单元实现激光光束发出与偏转同步。在一个具体实施例中，第一激光器，第二激光器、第三激光器之间同步并行。在一个具体实施例中，第一声光偏转器、第二声光偏转器、第三声光偏转器之间同步并行。在一个具体实施例中，所述激光器为高重频脉冲激光器。在一个具体实施例中，所述的激光器发出的激光光束为1500～1555nm。在一个具体实施例中，所述的激光器发出的激光光束为1550nm。本专利技术的有益效果是：消光比高的特性，有利于提高发射光束质量，驱动功率低，温度稳定性优良，热噪声主要集中在激光器端；由声波来控制激光光束偏转，扫描频率较低，采用阵列式同步扫描，能有效提高扫描速率，采用阵列式组合式扫描，能有效提高扫描市场角，采用1550nm的激光光束和适用于1550nm光束的声光偏转器，对人的安全性较高。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它的附图，其中：图1是本专利技术基于声光偏转器的阵列式扫描激光雷达装置中一具体实施例的结构示意图。具体实施方式下面将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，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅附图，在本专利技术的一个具体实施例中提供一种基于声光偏转器的阵列式扫描激光雷达装置，所述的基于声光偏转器的阵列式扫描激光雷达装置包括：若干用于发出激光光束的激光器、用于适应激光器发出的激光光束并进行偏转的声光偏转器阵列、若干光学处理单元、激光接收模块和APD接收阵列。其中，所述的激光器包含第一激光器，第二激光器和第三激光器，所述的第一激光器，第二激光器和第三激光器呈一字型排列，且第一激光器，第二激光器和第三激光器之间相互连接。第一激光器，第二激光器、第三激光器之间同步并行。所述的激光器发出的激光光束为1500～1555nm。优选的，所述的激光器发出的激光光束为1550nm。采用1550nm的激光光束结合适用于1550nm光束的声光偏转器实现激光光束的二维扫描方式。所述的声光偏转器阵列中包含有第一声光偏转器、第二声光偏转器和第三声光偏转器，所述的第一声光偏转器、第二声光偏转器和第三声光偏转器呈一字型排列，且第一声光偏转器、第二声光偏转器和第三声光偏转器之间相互连接。第一声光偏转器、第二声光偏转器、第三声光偏转器之间同步并行。所述激光器为高重频脉冲激光器。声光偏转阵列式扫描具有扫描帧率高、扫描角度大的优点，并且能够实现同步并列式扫描。所述的光学处理单元包含第一光学处理单元、第二光学处理单元和第三光学处理单元，所述的第一光学处理单元、第二光学处理单元和第三光学处理单元呈一字型排列，所述的第一激光器、第一光学处理单元、第一声光偏转器之间依次连接，第二激光器、第二光学处理单元、第二声光偏转器之间依次连接，第三激光器、第三光学处理单元、第三声光偏转器之间依次连接。激光接收模块与第三激光器、第三声光偏转器分别连接后与APD接收阵列控制连接。优选的，所述的基于声光偏转器的阵列式扫描式激光雷达装置还包含有控制单元，所述的控制单元与第三激光器、第三声光偏转器分别连接后与APD接收阵列控制连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于声光偏转器的阵列式扫描激光雷达装置，其特征在于，包括：若干用于发出激光光束的激光器、用于适应激光器发出的激光光束并进行偏转的声光偏转器阵列、若干光学处理单元、激光接收模块和APD接收阵列；其中，所述的激光器包含第一激光器，第二激光器和第三激光器，所述的第一激光器，第二激光器和第三激光器呈一字型排列，且第一激光器，第二激光器和第三激光器之间相互连接；所述的声光偏转器阵列中包含有第一声光偏转器、第二声光偏转器和第三声光偏转器，所述的第一声光偏转器、第二声光偏转器和第三声光偏转器呈一字型排列，且第一声光偏转器、第二声光偏转器和第三声光偏转器之间相互连接；所述的光学处理单元包含第一光学处理单元、第二光学处理单元和第三光学处理单元，所述的第一光学处理单元、第二光学处理单元和第三光学处理单元呈一字型排列，所述的第一激光器、第一光学处理单元、第一声光偏转器之间依次连接，第二激光器、第二光学处理单元、第二声光偏转器之间依次连接，第三激光器、第三光学处理单元、第三声光偏转器之间依次连接；激光接收模块与第三激光器、第三声光偏转器分别连接后与APD接收阵列控制连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于声光偏转器的阵列式扫描激光雷达装置，其特征在于，包括：若干用于发出激光光束的激光器、用于适应激光器发出的激光光束并进行偏转的声光偏转器阵列、若干光学处理单元、激光接收模块和APD接收阵列；其中，所述的激光器包含第一激光器，第二激光器和第三激光器，所述的第一激光器，第二激光器和第三激光器呈一字型排列，且第一激光器，第二激光器和第三激光器之间相互连接；所述的声光偏转器阵列中包含有第一声光偏转器、第二声光偏转器和第三声光偏转器，所述的第一声光偏转器、第二声光偏转器和第三声光偏转器呈一字型排列，且第一声光偏转器、第二声光偏转器和第三声光偏转器之间相互连接；所述的光学处理单元包含第一光学处理单元、第二光学处理单元和第三光学处理单元，所述的第一光学处理单元、第二光学处理单元和第三光学处理单元呈一字型排列，所述的第一激光器、第一光学处理单元、第一声光偏转器之间依次连接，第二激光器、第二光学处理单元、第二声光偏转器之间依次连接，第三激光器、第三光学处理单元、第三声光偏转器之间依次连接；激光接收模块与第三激光器、第三声光偏转器分别连接后与APD接收阵列控制连接。


2.根据权利要求1所述的基于声光偏转器的阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忻，朱俊，
申请(专利权)人：苏州迈斯泰克达光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32