一种MEMS光束调控三维激光雷达制造技术

本发明专利技术公开了一种MEMS光束调控三维激光雷达，包括激光发射器阵列模块，且激光发射器阵列模块与激光发射器阵列模块控制模块连接，在激光发射器阵列模块控制模块的控制下发射激光束照射到MEMS振镜的表面；激光发射器阵列控制模块，用于控制激光发射器阵列模块的出光功率，且激光发射器阵列模块的输出端与主控模块的输入端连接；MEMS振镜，用于反射激光发射器阵列模块发射的光束，并与MEMS振镜控制模块连接，在MEMS振镜控制模块的控制下扭转等。本发明专利技术一方面降低光束调控实现难度，另一方面可以极大地降低成本，相比自由空间光学系统，提高了集成度，降低了功耗。

A MEMS beam regulated 3D lidar

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS光束调控三维激光雷达
本专利技术涉及激光雷达
，更为具体地，涉及一种MEMS光束调控三维激光雷达。
技术介绍
传统激光雷达光束调控技术，利用电动马达偏转反射镜，并在特定区域上扫描激光束，存在体积大，成本高，功耗高等问题。近年来，随着集成光子学，特别是硅光子学技术的飞速发展，促使光束调控技术加速朝着微型化方向发展。微机电系统(MicroelectromechanicalSystems，MEMS)是将微电子技术与机械工程融合到一起的一种技术，在微观尺度上实现激光雷达发射端的光束调控，调控范围在微米范畴。现有MEMS光束调控技术存在如下问题：(1)受限于芯片尺寸和成本，MEMS振镜难以再扩大镜面尺寸；(2)为了获得较大的扫描角度，可以通过光学组件进行扩束，但是扩束势必会增加光学元件，成本高，且实现难度大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种MEMS光束调控三维激光雷达，使MEMS振镜处于谐振工作状态，保障最大偏振角度，提高光束扫描发散角度，可减少光学元件，降低实现难度，极大地降低成本等优点。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种MEMS光束调控三维激光雷达，包括激光发射器阵列模块，且所述激光发射器阵列模块与激光发射器阵列模块控制模块连接，在激光发射器阵列模块控制模块的控制下发射激光束照射到MEMS振镜的表面；激光发射器阵列控制模块，用于控制激光发射器阵列模块的出光功率，且所述激光发射器阵列模块的输出端与主控模块的输入端连接；MEMS振镜，用于反射所述激光发射器阵列模块发射的光束，并与MEMS振镜控制模块连接，在MEMS振镜控制模块的控制下扭转；MEMS振镜控制模块，用于控制MEMS振镜的扭转，且所述MEMS振镜控制模块的输入端与转角测量模块的输出端连接，所述MEMS振镜控制模块根据转角测量模块反馈输入的信息调控MEMS振镜地扭转角度，进而控制反射出的扫描光束；转角测量模块，用于实时测量MEMS振镜的转角，并将转角信息第一输出到MEMS振镜控制模块，且第二输出到激光发射器阵列控制模块，且第三输出到主控模块；电压驱动控制模块，用于调制驱动电压，让MEMS振镜处于谐振工作状态，且所述电压驱动控制模块分别与MEMS振镜控制模块和主控模块连接；主控模块，分别与激光发射器阵列模块、激光发射器阵列控制模块和MEMS振镜控制模块连接；根据接收到的转角测量模块输出的信息调控MEMS振镜反射激光束，且用于通过MEMS振镜控制模块调控MEMS振镜扭转，用于通过激光发射器阵列控制模块控制出光功率，用于调控电压驱动控制模块控制MEMS振镜。进一步的，用于控制MEMS振镜的扭转，包括控制扭转频率和控制扭转角度，通过MEMS振镜控制模块调控MEMS振镜扭转角度，通过调控电压驱动控制模块控制MEMS振镜扭转频率。进一步的，所述激光发射器阵列模块包括光栅耦合器。进一步的，所述包括激光发射器阵列模块1550nm光纤激光器。进一步的，所述主控模块包括控制面板，所述控制面板与主控模块连接。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过电压驱动控制模块调制驱动电压，根据转角测量信息调控振镜扫描角度和频率等，达到放大偏振角度，调整输出扫描光束的同时，基于激光发射器阵列模块控制模块和MEMS振镜控制模块等，一方面使MEMS振镜处于谐振工作状态，保障最大偏振角度，提高光束扫描发散角度，另一方面可减少光学元件，降低实现难度，极大地降低成本。(2)本专利技术通过利用MEMS振镜，缩小了光束调控系统的尺寸，降低了成本和重量，相比自由空间光学系统，提高了集成度，极大地降低了功耗。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，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。本说明书中公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路，软件或方法。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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在对实施例进行描述之前，需要对一些必要的术语进行解释。例如：若本申请中出现使用“第一”、“第二”等术语来描述各种元件，但是这些元件不应当由这些术语所限制。这些术语仅用来区分一个元件和另一个元件。因此，下文所讨论的“第一”元件也可以被称为“第二”元件而不偏离本专利技术的教导。应当理解的是，若提及一元件“连接”或者“联接”到另一元件时，其可以直接地连接或直接地联接到另一元件或者也可以存在中间元件。相反地，当提及一元件“直接地连接”或“直接地联接”到另一元件时，则不存在中间元件。在本申请中出现的各种术语仅仅用于描述具体的实施方式的目的而无意作为对本专利技术的限定，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式意图也包括复数形式。当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括有”时，这些术语指明了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是也不排除一个以上其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在和/或附加。如图1所示，一种MEMS光束调控三维激光雷达，包括：激光发射器阵列模块，且所述激光发射器阵列模块与激光发射器阵列模块控制模块连接，在激光发射器阵列模块控制模块的控制下发射激光束照射到MEMS振镜的表面；激光发射器阵列控制模块，用于控制激光发射器阵列模块的出光功率，且所述激光发射器阵列模块的输出端与主控模块的输入端连接；MEMS振镜，用于反射所述激光发射器阵列模块发射的光束，并与MEMS振镜控制模块连接，在MEMS振镜控制模块的控制下扭转；MEMS振镜控制模块，用于控制MEMS振镜的扭转，且所述MEMS振镜控制模块的输入端与转角测量模块的输出端连接，所述MEMS振镜控制模块根据转角测量模块反馈输入的信息调控MEMS振镜地扭转角度，进而控制反射出的扫描光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS光束调控三维激光雷达，其特征在于，包括：/n激光发射器阵列模块，且所述激光发射器阵列模块与激光发射器阵列模块控制模块连接，在激光发射器阵列模块控制模块的控制下发射激光束照射到MEMS振镜的表面；/n激光发射器阵列控制模块，用于控制激光发射器阵列模块的出光功率，且所述激光发射器阵列模块的输出端与主控模块的输入端连接；/nMEMS振镜，用于反射所述激光发射器阵列模块发射的光束，并与MEMS振镜控制模块连接，在MEMS振镜控制模块的控制下扭转；/nMEMS振镜控制模块，用于控制MEMS振镜的扭转，且所述MEMS振镜控制模块的输入端与转角测量模块的输出端连接，所述MEMS振镜控制模块根据转角测量模块反馈输入的信息调控MEMS振镜地扭转角度，进而控制反射出的扫描光束；/n转角测量模块，用于实时测量MEMS振镜的转角，并将转角信息第一输出到MEMS振镜控制模块，且第二输出到激光发射器阵列控制模块，且第三输出到主控模块；/n电压驱动控制模块，用于调制驱动电压，让MEMS振镜处于谐振工作状态，且所述电压驱动控制模块分别与MEMS振镜控制模块和主控模块连接；/n主控模块，分别与激光发射器阵列模块、激光发射器阵列控制模块和MEMS振镜控制模块连接；根据接收到的转角测量模块输出的信息调控MEMS振镜反射激光束，通过MEMS振镜控制模块调控MEMS振镜扭转，通过激光发射器阵列控制模块控制出光功率，通过调控电压驱动控制模块控制MEMS振镜扭转。/n...

【技术特征摘要】
1.一种MEMS光束调控三维激光雷达，其特征在于，包括：
激光发射器阵列模块，且所述激光发射器阵列模块与激光发射器阵列模块控制模块连接，在激光发射器阵列模块控制模块的控制下发射激光束照射到MEMS振镜的表面；
激光发射器阵列控制模块，用于控制激光发射器阵列模块的出光功率，且所述激光发射器阵列模块的输出端与主控模块的输入端连接；
MEMS振镜，用于反射所述激光发射器阵列模块发射的光束，并与MEMS振镜控制模块连接，在MEMS振镜控制模块的控制下扭转；
MEMS振镜控制模块，用于控制MEMS振镜的扭转，且所述MEMS振镜控制模块的输入端与转角测量模块的输出端连接，所述MEMS振镜控制模块根据转角测量模块反馈输入的信息调控MEMS振镜地扭转角度，进而控制反射出的扫描光束；
转角测量模块，用于实时测量MEMS振镜的转角，并将转角信息第一输出到MEMS振镜控制模块，且第二输出到激光发射器阵列控制模块，且第三输出到主控模块；
电压驱动控制模块，用于调制驱动电压，让MEMS振镜处于谐振工作状态，且所述电压驱动控制模块分别与MEMS振镜控制模块和主...

【专利技术属性】
技术研发人员：余崇圣，李梦，
申请(专利权)人：重庆知至科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50