激光探测的装置、方法及系统制造方法及图纸

本申请实施例公开了激光探测的装置、方法及系统。所述装置包括光源组件、接收透镜、相位调制器和光强探测组件，其中：所述光源组件用于发射探测信号至探测目标；所述接收透镜用于接收所述探测目标反射回来的第一回波信号，接收的所述第一回波信号入射至所述相位调制器；所述相位调制器用于对所述第一回波信号进行相位调制得到第二回波信号，所述第二回波信号入射至所述光强探测组件；所述光强探测组件用于探测所述第二回波信号的光强度。本申请的激光探测装置避免使用大规模APD阵列和复杂的读出电路，简化了激光探测的复杂度，降低了激光探测的成本。

【技术实现步骤摘要】
激光探测的装置、方法及系统
本申请涉及探测
，尤其涉及激光探测的装置、方法及系统。
技术介绍
激光雷达是一种以激光为测量光源的主动式遥感仪器，具有测量距离远、精度高、分辨率高、可全天时测量等优点，在地理信息测绘、无人车自动驾驶、数字城市等领域发挥重要作用。随着自动驾驶技术的快速发展，激光雷达正由机械化向固态化逐步转变，而快闪(Flash)激光雷达作为可靠性高、技术相对成熟的固态激光雷达，在未来发展方向上占有重要地位。Flash激光雷达是面阵式激光雷达成像系统，一般采用泛光或点阵方式照射前方物体，并通过雪崩光电二极管(AvalanchePhotodiodes,APD)面阵接收器接收前方物体反射回来的激光脉冲信号，来确定前方物体三维坐标信息。为使每次可探测的像素点更多，分辨率更高，面阵式激光雷达需要大规模的APD阵列，而制备大规模APD阵列的技术难度非常高，其读出电路也非常复杂，成本很高，限制了Flash激光雷达的发展。因此，Flash激光雷达需要拓展新的探测架构。
技术实现思路
本申请实施例提供了激光探测的装置、方法及系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光探测模组，其特征在于，所述激光探测模组包括光源组件、接收透镜、相位调制器和光强探测组件，其中：/n所述光源组件用于发射探测信号至探测目标；/n所述接收透镜用于接收第一回波信号，接收的所述第一回波信号入射至所述相位调制器，所述第一回波信号是所述探测信号被所述探测目标反射回来的光信号；/n所述相位调制器用于对入射的所述第一回波信号进行相位调制得到第二回波信号，所述第二回波信号入射至所述光强探测组件；/n所述光强探测组件用于探测所述第二回波信号的光强度。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光探测模组，其特征在于，所述激光探测模组包括光源组件、接收透镜、相位调制器和光强探测组件，其中：
所述光源组件用于发射探测信号至探测目标；
所述接收透镜用于接收第一回波信号，接收的所述第一回波信号入射至所述相位调制器，所述第一回波信号是所述探测信号被所述探测目标反射回来的光信号；
所述相位调制器用于对入射的所述第一回波信号进行相位调制得到第二回波信号，所述第二回波信号入射至所述光强探测组件；
所述光强探测组件用于探测所述第二回波信号的光强度。


2.根据权利要求1所述的激光探测模组，其特征在于，所述第二回波信号的相位与所述第一回波信号的飞行时间相关，所述第一回波信号的飞行时间为所述探测信号被发射出去的时刻和所述第一回波信号被接收的时刻之间的时间间隔。


3.根据权利要求1或2所述的激光探测模组，其特征在于，所述光强探测组件包括偏光组件和图像传感器，
所述偏光组件包括N个第一偏光元件组，每个所述第一偏光元件组包括M个第一偏光元件，所述M个第一偏光元件的偏振方向不相同，N为正整数，M为大于等于2的正整数，
所述图像传感器包括N*M个像素，
所述光强探测组件用于探测所述第二回波信号的光强度，具体包括：
所述偏光组件用于对所述第二回波信号进行偏光得到第三回波信号；
所述图像传感器用于探测所述第三回波信号的光强度。


4.根据权利要求3所述的激光探测模组，其特征在于，所述第二回波信号包括N*M个第二回波信号分量，所述第三回波信号包括N*M个第三回波信号分量，
每个所述第一偏光元件用于对入射的所述第二回波信号分量进行偏光得到一个对应的第三回波信号分量，每个所述第三回波信号分量入射至一个对应的所述像素上；
所述图像传感器用于探测每个所述第三回波信号分量的光强度。


5.根据权利要求1-4任一所述的激光探测模组，其特征在于，所述光强探测组件包括图像传感器，所述图像传感器包括电荷耦合器CCD探测器或者互补型金属氧化物半导体CMOS探测器。


6.根据权利要求1-5任一所述的激光探测模组，其特征在于，所述激光探测模组还包括第二偏光元件，所述第二偏光元件的偏振方向为第一偏振方向，所述第二偏光元件设置在所述接收透镜和所述相位调制器之间的光路中，
接收的所述第一回波信号入射至所述第二偏光元件；
所述第二偏光元件用于根据所述第一偏振方向对所述第一回波信号进行光学过滤得到第一回波信号分量，所述第一回波信号分量入射至所述相位调制器；
所述相位调制器用于对所述第一回波信号分量进行相位调制得到第二回波信号。


7.根据权利要求1-6任一所述的激光探测模组，其特征在于，所述激光探测模组还包括四分之一波片，所述四分之一波片设置在所述相位调制器和所述光强探测组件之间的光路中，所述四分之一波片用于调整所述第二回波信号的偏振方向，调整后的所述第二回波信号是椭圆偏振光。


8.根据权利要求1-7任一所述的激光探测模组，其特征在于，所述光源组件包括激光器、分光元件和探测器，
所述激光器用于产生第一光信号；
所述分光元件用于对所述第一光信号进行分束得到所述探测信号和第一光信号分量，所述第一光信号分量入射至所述探测器；
所述探测器用于探测所述第一光信号分量得到起始信号。


9.一种激光探测系统，其特征在于，所述系统包括：光源组件、接收透镜、相位调制器、偏光组件，光强探测组件和控制器，其中，
所述光源组件用于发射探测信号发射至探测目标；
所述接收透镜用于接收第一回波信号，接收的所述第一回波信号入射至所述相位调制器，所述第一回波信号是所述探测信号被所述探测目标反射回来的光信号；
所述相位调制器用于对入射的所述第一回波信号进行相位调制得到第二回波信号，所述第二回波信号入射至所述光强探测组件；
所述光强探测组件用于探测所述第二回波信号的光强度，并将探测结果发送至所述控制器，所述探测结果包括所述第二回波信号的光强度；
所述控制器用于根据所述探测结果确定所述探测目标与所述激光探测系统的探测距离。


10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第二回波信号的相位与所述第一回波信号的飞行时间相关，所述第一回波信号的飞行时间为所述探测信号被发射出去的时刻和所述第一回波信号被接收的时刻之间的时间间隔。


11.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于，所述光强探测组件包括偏光组件和图像传感器，
所述偏光组件包括N个第一偏光元件组，每个所述第一偏光元件组包括M个第一偏光元件，所述M个第一偏光元件的偏振方向不相同，N为正整数，M为大于等于2的正整数，
所述图像传感器包括N*M个像素，
所述光强探测组件用于探测所述第二回波信号的光强度，并将所述探测结果发送至所述控制器，具体包括：
所述偏光组件用于对所述第二回波信号进行偏光得到第三回波信号；
所述图像传感器用于探测所述第三回波信号的光强度，并将探测结果发送至所述控制器，所述探测结果包括所述第三回波信号的光强度。


12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第二回波信号包括N*M个第二回波信号分量，所述第三回波信号包括N*M个第三回波信号分量，
每个所述第一偏光元件用于对入射的所述第二回波信号分量进行偏光得到一个对应的第三回波信号分量，每个所述第三回波信号分量入射至一个对应的所述像素上；
所述图像传感器用于探测每个所述第三回波信号分量的光强度，并将探测结果发送至所述控制器，所述探测结果包括N*M个所述第三回波信号分量的光强度。


13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述控制器用于根据所述探测结果确定所述探测目标与所述激光探测系统的探测距离，具体包括：
所述控制器用于根据每个第三回波信号分量组的光强度确定对应的探测点与所述激光探测系统的探测距离，其中，所述第三回波信号分为L个所述第三回波信号分量组，每个所述第三回波信号分量组包括M个第三回波信号分量，所述M个第三回波信号分量是所述图像传感器中相邻的M个像素探测得到的，并且所述M个第三回波信号分量的偏振方向不同，L为大于等于N的正整数。


14.根据权利要求9-13所述的系统，其特征在于，所述光强探测组件包括图像传感器，所述图像传感器包括电荷耦合器CCD探测器或者互补型金属氧化物半导体CMOS探测器。


15.根据权利要求9-14任一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二偏光元件，所述第二偏光元件的偏振方向为第一偏振方向，所述第二偏光元件设置在所述接收透镜和所述相位调制器之间的光路中，
接收的所述第一回波信号入射至所述第二偏光元件；
所述第二偏光元件用于根据所述第一偏振方向对所述第一回波...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋臣迪，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44