激光雷达及其制造方法技术

一种激光雷达及其制造方法，所述激光雷达通过使发射装置和探测装置的实现混合排布，不仅降低垂直光线传播方向的平面内探测光的能量密度，提高所述激光雷达的AEL

【技术实现步骤摘要】
激光雷达及其制造方法
[0001]本申请是2018年4月16日提交的中国专利申请201810340386.9的分案申请。


[0002]本专利技术涉及光电探测领域，特别涉及一种激光雷达及其制造方法。

技术介绍

[0003]目前的激光雷达(Light Detection And Ranging，LiDAR)通过利用半导体激光器发射激光脉冲，然后记录反射光来创建激光雷达周围环境的点云图。
[0004]但是各国激光安全法规限制了激光脉冲的功率。根据人眼安全的标准，激光安全等级的判定为在其正常工作情况下，采用最严格的判定条件来进行。当激光雷达旋转起来，相邻两个脉冲的水平距离与转速相关。当转速越大，由旋转造成的水平距离偏差越大。这样的话，最严格是在某个特定频率的情况下来判定。总共需要比较的限值有三个，分别为：AEL
single
：单个脉冲可达发射极限，主要限制单脉冲激光器的能量；AEL
s.p.T
：在T时间之内，平均单个脉冲的可达发射极限，主要限制非均匀脉冲组的能量；AEL
s.p.train
：在一段时间之内，平均单个脉冲的可达发射极限，主要限制重复脉冲组中单个脉冲的能量。根据这三个极限值，取其中最小的一个，则可以得到人眼安全范围内的激光雷达的最大功率。
[0005]以IEC60825-1:2014标准为例，为了满足人眼安全，即Class1的要求，需要在两个条件下比较以上三个参数，分别为条件1(2000mm距离，50mm孔径)以及条件3(100mm距离，7mm孔径)。
[0006]但是激光功率的限制，会导致激光雷达探测距离缩短、探测范围减小的问题，从而很大程度地限制了激光雷达的应用。

技术实现思路

[0007]本专利技术解决的问题是提供一种激光雷达及其制造方法，在符合人眼安全标准的前提下，提高激光功率、扩大激光雷达探测范围。
[0008]为解决上述问题，本专利技术提供一种激光雷达，包括：
[0009]第一发射装置，所述第一发射装置适宜于产生第一探测光，所述第一探测光经待探测目标反射形成第一回波光；第二发射装置，所述第二发射装置适宜于产生第二探测光，所述第二探测光经待探测目标反射形成第二回波光；第一探测装置，所述第一探测装置适宜于接收所述第一回波光；第二探测装置，所述第二探测装置适宜于接收所述第二回波光；第一准直会聚结构，所述第一准直会聚结构适宜于透射所述第一探测光并使所述第一探测光投射至所述待探测目标；所述第一准直会聚结构还适宜于透射所述第二回波光并使所述第二回波光投射至所述第二探测装置；第二准直会聚结构，所述第二准直会聚结构适宜于透射所述第二探测光并使所述第二探测光投射至所述待探测目标；所述第二准直会聚结构还适宜于透射所述第一回波光并使所述第一回波光投射至所述第一探测装置。
[0010]可选的，还包括：第一承载体和第二承载体；所述第一发射装置和所述第二探测装
置设置于所述第一承载体上；所述第二发射装置和所述第一探测装置设置于所述第二承载体上。
[0011]可选的，还包括：第一腔和与所述第一腔光学隔离的第二腔；所述第一发射装置设置于所述第一腔内；所述第二发射装置设置于所述第二腔内。
[0012]可选的，所述第一探测装置设置于所述第二腔内。
[0013]可选的，所述第二探测装置设置于所述第一腔内。
[0014]可选的，垂直所述第一探测光传播方向的平面内，所述第一发射装置的正投影点与所述第二探测装置的正投影点相邻设置；垂直所述第二探测光传播方向的平面内，所述第二发射装置的正投影点与所述第一探测装置的正投影点相邻设置。
[0015]可选的，所述第一发射装置的数量为多个，所述第二发射装置的数量为多个；所述第一探测装置的数量为多个，所述第二探测装置的数量为多个；垂直所述第一探测光传播方向的平面内，所述第一发射装置的正投影点与所述第二探测装置的正投影点间隔设置；垂直所述第二探测光传播方向的平面内，所述第二发射装置的正投影点与所述第一探测装置的正投影点间隔设置。
[0016]可选的，所述第一准直会聚结构包括：第一准直元件，所述第一准直元件适宜于减小所述第一探测光的发散角；第一滤光元件，所述第一滤光元件适宜于滤除所述第二回波光中的杂散光；第一会聚元件，所述第一会聚元件适宜于会聚所述第二回波光。
[0017]可选的，所述第二准直会聚结构包括：第二准直元件，所述第二准直元件适宜于减小所述第二探测光的发散角；第二滤光元件，所述第二滤光元件适宜于滤除所述第一回波光中的杂散光；第二会聚元件，所述第二会聚元件适宜于会聚所述第一回波光。
[0018]可选的，所述激光雷达还包括：转子和定子，所述第一发射装置、所述第二发射装置、所述第一探测装置、所述第二探测装置、所述第一准直会聚结构以及所述第二准直会聚结构设置于所述转子内。
[0019]相应的，本专利技术还提供一种激光雷达的制造方法，包括：
[0020]提供预制系统，所述预制系统包括：第一发射装置，所述第一发射装置适宜于产生第一探测光，所述第一探测光经待探测目标反射形成第一回波光；第二发射装置，所述第二发射装置适宜于产生第二探测光，所述第二探测光经待探测目标反射形成第二回波光；第一探测装置，所述第一探测装置适宜于接收所述第一回波光；第二探测装置，所述第二探测装置适宜于接收所述第二回波光；进行装置调整处理，进行装置调整处理的过程中，将所述第二发射装置设置于所对应的第二探测装置的位置，将所述第二探测装置设置于所对应的第二发射装置的位置；设置第一准直会聚结构和第二准直会聚结构，所述第一准直会聚结构适宜于透射所述第一探测光并使所述第一探测光投射至所述待探测目标；所述第一准直会聚结构还适宜于透射所述第二回波光并使所述第二回波光投射至所述第二探测装置；所述第二准直会聚结构适宜于透射所述第二探测光并使所述第二探测光投射至所述待探测目标；所述第二准直会聚结构还适宜于透射所述第一回波光并使所述第一回波光投射至所述第一探测装置。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：
[0022]本专利技术激光雷达的技术方案中，所述第一准直会聚结构不仅适宜于透射所述第一探测光，还适宜于透射所述第二回波光至所述第二探测装置；所述第二准直会聚结构不仅
适宜于透射所述第二探测光，还适宜于透射所述第一回波光至所述第一探测装置，因此本专利技术技术方案能够使所述激光雷达中发射装置和探测装置的实现混合排布，能够有效增大相邻发射装置之间的距离，有效降低垂直传播方向平面内探测光的能量密度；探测光能量密度的减小能够有效提高所述激光雷达的AEL
s.p.train
限值，从而在满足人眼安全标准的前提下，为提高所述第一发射装置和所述第二发射装置功率创造条件，所以本专利技术技术方案能够在符合人眼安全标准的条件下，达到提高激光功率的目的，有利于延长激光雷达探测距离、扩大激光雷达探测范围。
[0023]而且，通过发射装置和探测装置混合排布降低探测光能量密度的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达，其特征在于，包括：第一发射装置，所述第一发射装置适宜于产生第一探测光，所述第一探测光经待探测目标反射形成第一回波光；第二发射装置，所述第二发射装置适宜于产生第二探测光，所述第二探测光经待探测目标反射形成第二回波光；第一探测装置，所述第一探测装置适宜于接收所述第一回波光；第二探测装置，所述第二探测装置适宜于接收所述第二回波光；第一准直会聚结构，所述第一准直会聚结构适宜于透射所述第一探测光并使所述第一探测光投射至所述待探测目标；所述第一准直会聚结构还适宜于透射所述第二回波光并使所述第二回波光投射至所述第二探测装置；第二准直会聚结构，所述第二准直会聚结构适宜于透射所述第二探测光并使所述第二探测光投射至所述待探测目标；所述第二准直会聚结构还适宜于透射所述第一回波光并使所述第一回波光投射至所述第一探测装置。2.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，还包括：第一承载体和第二承载体；所述第一发射装置和所述第二探测装置设置于所述第一承载体上；所述第二发射装置和所述第一探测装置设置于所述第二承载体上。3.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，还包括：第一腔和与所述第一腔光学隔离的第二腔；所述第一发射装置设置于所述第一腔内；所述第二发射装置设置于所述第二腔内。4.如权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述第一探测装置设置于所述第二腔内。5.如权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述第二探测装置设置于所述第一腔内。6.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，垂直所述第一探测光传播方向的平面内，所述第一发射装置的正投影点与所述第二探测装置的正投影点相邻设置；垂直所述第二探测光传播方向的平面内，所述第二发射装置的正投影点与所述第一探测装置的正投影点相邻设置。7.如权利要求1或6所述的激光雷达，其特征在于，所述第一发射装置的数量为多个，所述第二发射装置的数量为多个；所述第一探测装置的数量为多个，所述第二探测装置的数量为多个；垂直所述第一探测光传播方向的平面内，所述第一发射装置的正投影点与所述第二探测装置的正投影点间隔设置；垂直所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，刘烨露，吴世祥，李娜，向少卿，李一帆，
申请(专利权)人：上海禾赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：