【技术实现步骤摘要】
选通阵列激光雷达接收光学系统和激光雷达
本专利技术涉及光学设备技术和光电探测
，具体而言，涉及一种选通阵列激光雷达接收光学系统和激光雷达。
技术介绍
激光雷达（LightDetectionandRanging,Lidar）是将具有单色性、相干性、窄光束等优点为一体的激光作为载波。由于激光雷达工作波长较短，可以更加准确的探测到待测目标的距离、速度和角度位置等信息。因此，激光雷达具有高灵敏度、高分辨率、小型化、重量轻和抗干扰性强等优势。激光雷达技术无论是在军事方面还是在民用上都具有较高的研究意义和广泛的应用前景，该技术主要器件包括激光发射模块、接收光学系统、探测模块以及数字信息处理系统。激光雷达的工作环境都是十分复杂的，并且具有一定的突变性。现阶段主要研制的激光雷达系统是基于单元探测器与扫描发射端，根据扫描方式可以分为MEMS（微机电系统）型激光雷达、相控阵激光雷达以及机械旋转式激光雷达。单元探测器虽然对扫描发射端的输出功率要较低，但是对于脉冲光源的重频以及后期处理电路具有严格的要求限制，导致成像分辨率以及成像帧频难以提升。近些年，由于阵列探测模块具有成像速度快，体积小，空间分辨率高，获得待测目标信息更加全面等优势，正在逐步发展。对于扫描发射、阵列探测器接收的激光雷达系统来说，发射端采用点扫描发射，发射视场小，接收端若采用传统的大接收视场的单孔径接收光学系统，则会导致过多的背景光信号耦合到阵列探测芯片，从而引入了信号干扰，则会大幅降低探测精度。也就是说，现有技术中点扫描发射的激光雷达存在探测...
【技术保护点】
1.一种选通阵列激光雷达接收光学系统，其特征在于，包括：/n透镜阵列（10），所述透镜阵列（10）包括多个自聚焦透镜（11），所述透镜阵列（10）用于接收回波光信号；/n光纤阵列（20），所述光纤阵列（20）设置在所述透镜阵列（10）的出光侧，所述光纤阵列（20）包括多根光纤（22），多根所述光纤（22）的输入端与多个所述自聚焦透镜（11）一一对应设置，所述透镜阵列（10）远离所述光纤阵列（20）的表面为弧面；/n耦合光栅阵列结构（30），所述耦合光栅阵列结构（30）设置在所述光纤阵列（20）远离所述透镜阵列（10）的一侧，所述光纤阵列（20）将所述回波光信号传入到所述耦合光栅阵列结构（30）中，并通过所述耦合光栅阵列结构（30）将所述回波光信号耦合传输至硅基波导阵列中。/n
【技术特征摘要】
1.一种选通阵列激光雷达接收光学系统，其特征在于，包括：
透镜阵列（10），所述透镜阵列（10）包括多个自聚焦透镜（11），所述透镜阵列（10）用于接收回波光信号；
光纤阵列（20），所述光纤阵列（20）设置在所述透镜阵列（10）的出光侧，所述光纤阵列（20）包括多根光纤（22），多根所述光纤（22）的输入端与多个所述自聚焦透镜（11）一一对应设置，所述透镜阵列（10）远离所述光纤阵列（20）的表面为弧面；
耦合光栅阵列结构（30），所述耦合光栅阵列结构（30）设置在所述光纤阵列（20）远离所述透镜阵列（10）的一侧，所述光纤阵列（20）将所述回波光信号传入到所述耦合光栅阵列结构（30）中，并通过所述耦合光栅阵列结构（30）将所述回波光信号耦合传输至硅基波导阵列中。
2.根据权利要求1所述的选通阵列激光雷达接收光学系统，其特征在于，所述透镜阵列（10）包括第一固定结构（12），所述第一固定结构（12）具有多个第一通孔，多个所述第一通孔间隔设置，多个所述自聚焦透镜（11）对应设置在多个所述第一通孔中。
3.根据权利要求2所述的选通阵列激光雷达接收光学系统，其特征在于，所述自聚焦透镜（11）的至少一部分裸露在所述第一固定结构（12）的表面，多根所述光纤（22）的至少一部分伸入所述第一通孔中。
4.根据权利要求2所述的选通阵列激光雷达接收光学系统，其特征在于，多个所述第一通孔呈矩阵排布，所述矩阵排布由N×M个所述第一通孔组成，其中，所述N为沿x轴排布的透镜列的数量，所述N大于等于1，所述M为沿y轴排布的透镜列的数量，所述M大于等于1，所述x轴与所述y轴垂直。
5.根据权利要求4所述的选通阵列激光雷达接收光学系统，其特征在于，所述第一固定结构（12）包括：
第一基板（122），所述第一基板（122）的一侧表面具有N个第一凹槽（123）；
固定夹板组，所述固定夹板组位于所述第一基板（122）的一侧，所述固定夹板组包括M-1个叠置的夹板（124），所述夹板（124）的两侧具有N个第二凹槽（125），相邻两个所述夹板（124）上的所述第二凹槽（125）拼接成N个所述第一通孔，与所述第一基板（122）相邻的所述夹板（124）上的所述第二凹槽（125）与所述第一凹槽（123）拼接成N个所述第一通孔；
第二基板（126），所述第二基板（126）位于所述固定夹板组远离所述第一基板（122）的一侧，所述第二基板（126）朝向所述固定夹板组一侧的表面具有N个第三凹槽（127），所述固定夹板组中与所述第二基板（126）相邻的所述夹板（124）的所述第二凹槽（125）与所述第三凹槽（127）拼接成N个所述第一通孔。
6.根据权利要求4所述的选通阵列激光雷达接收光学系统，其特征在于，所述第一固定结构（12）包括：
第一基板（122），所述第一基板（122）的一侧表面具有M个第一凹槽（123）；
固定夹板组，所述固定夹板组位于所述第一基板（122）的一侧，所述固定夹板组包括N-1个叠置的夹板（124），所述夹板（124）的两侧具有M个第二凹槽（125），相邻两个所述夹板（124）上的所述第二凹槽（125）拼接成M个所述第一通孔，与所述第一基板（122）相邻的所述夹板（124）上的所述第二凹槽（125）与所述第一凹槽（123）拼接成M个所述第一通孔；
第二基板（126），所述第二基板（126）位于所述固定夹板组远离所述第一基板（122）的一侧，所述第二基板（126）朝...
【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，胡小燕，杨丽君，曹静，王伟平，赵少宇，郭于鹤洋，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司信息科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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