一种激光雷达制造技术

本公开提供一种激光雷达，包括：激光发射模块、分光模块、扫描模块和接收模块；该激光发射模块，用于产生N种波长的脉冲激光束，其中，N≥2；该分光模块，用于将该激光发射模块发出的脉冲激光束按照波长分为N束入射光束，并传输至该扫描模块；该扫描模块，用于将该N束入射光束反射至三维空间，以及用于接收并反射该N束入射光束经三维空间中的待测目标反射后的回波；该接收模块，用于接收并处理该回波。由此，可以提供一种新的激光雷达。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达
本公开涉及激光探测
，特别涉及一种激光雷达。
技术介绍
本部分提供了与本公开相关的背景信息，这些信息并不必然构成现有技术。在自动驾驶技术中，环境感知系统是基础且至关重要的一环，是自动驾驶汽车安全性和智能性的保障，环境感知传感器中激光雷达在可靠度、探测范围、测距精度等方面具有不可比拟的优势。激光雷达通过发射和接收激光束，分析激光束遇到目标对象后的折返时间，计算出目标对象与车的相对距离。车载激光雷达作为感知周围信息的重要传感器。更大的视场角，更高的角度精度，更快的帧率是其追求的目标。由于受到脉冲光飞行时间的限制，光源重复频率的提升往往具有上限。为了进一步提升激光雷达的点频，多通道同时探测是必然选择。而在实际应用中，基于多通道同时探测的激光雷达由于通道串扰而形成的鬼像问题是当前车载激光雷达的一大共性问题，限制了其在自动驾驶行业中的应用。
技术实现思路
本公开提供了一种激光雷达，可以采用多种波长的脉冲激光束进行多个通道的同时探测，由于多个通道之间光的波长不同，可以减少通道之间的串扰。本公开实施例提供了一种激光雷达，包括：激光发射模块、分光模块、扫描模块和接收模块；上述激光发射模块，用于产生N种波长的脉冲激光束，其中，N≥2；上述分光模块，用于将上述激光发射模块发出的脉冲激光束按照波长分为N束入射光束，并传输至上述扫描模块；上述扫描模块，用于将上述N束入射光束反射至三维空间，以及用于接收并反射上述N束入射光束经三维空间中的待测目标反射后的回波；上述接收模块，用于接收并处理上述回波。在一些实施例中，上述接收模块包括N个接收子模块，每个接收子模块包括反射单元、会聚单元、滤波单元和探测单元；上述反射单元用于反射上述扫描模块反射后的回波；上述会聚单元用于会聚经上述反射单元的回波；上述滤波单元用于：从经上述反射单元的回波中，滤出上述N种波长中的一种波长的回波；上述探测器用于接收并处理经上述滤波单元滤出的回波。在一些实施例中，上述激光发射模块包括光纤光栅外腔激光器；其中，上述光纤光栅外腔激光器，包括增益芯片以及光纤光栅，上述增益芯片以及光纤光栅构成上述光纤光栅外腔激光器的外腔；上述增益芯片，用于提供增益放大；上述光纤光栅上设置有N种选模结构，用于选模。在一些实施例中，上述激光发射模块包括发射不同波长的N个半导体激光器，一个光合束器和一个光放大器，每个激光器产生对应于N种波长中的一种波长的脉冲激光束，上述光合束器用于将上述N个不同光源发出的激光合为一束，所述光放大器用于将所述光合束器发出的脉冲激光束进行放大。在一些实施例中，上述N＝3。在一些实施例中，上述N种波长在C波段内。在一些实施例中，上述N种波长中任意两种波长的差值不小于20纳米。在一些实施例中，上述分光模块包括双色镜以及单面镜，其中：上述双色镜包括第一双色镜和第二双色镜，上述N种波长包括第一波长、第二波长和第三波长；上述第一双色镜，用于将上述第一波长的脉冲激光束传输至上述扫描模块以形成第一入射光束，且用于将上述第二波长和上述第三波长的脉冲激光束传输至上述第二双色镜；上述第二双色镜，用于将上述第二波长的脉冲激光束传输至上述扫描器件以形成第二入射光束，且用于将上述第三波长的脉冲激光束透过至上述单面镜；上述单面镜，用于反射上述第三波长的脉冲激光束至上述扫描模块以形成第三入射光束。在一些实施例中，上述激光雷达包括放大模块，上述放大模块用于放大上述滤波模块滤出的脉冲激光束。在一些实施例中，上述激光雷达还可以包括准直模块，上述准直模块用于对脉冲激光束进行准直并将脉冲激光束传输至上述分光模块。由此可见，根据本公开的激光雷达，采用多种波长的脉冲激光束进行探测，由于多个通道之间光的波长不同，可以减少通道之间的串扰。另一方面，对于通道之间机械结构件的设计，可以在通道隔离这方面降低要求(例如可以不用设置完全隔离的多个光通道，以及不用设置消光部件)，从而，可以降低激光雷达的设计成本、制造成本。附图说明根据以下参照附图的详细描述，将更好地理解本公开的前述及另外的特征和特点，这些附图仅作为示例并且不一定是按比例绘制。在附图中采用相同的附图标记指示相同的部件，在附图中：图1是根据本公开的一些实施例的一种激光雷达的结构示意图；图2是根据本公开的一些实施例的接收子模块的结构示意图；图3是根据本公开的一些实施例的再一种激光雷达的结构示意图；图4是根据本公开的一些实施例的激光发射模块的结构示意图；图5是根据本公开的一些实施例的又一种激光雷达的结构示意图；图6是根据本公开的一些实施例的分光模块和扫描模块的结构示意图；其中：1-激光发射模块，11-增益芯片、12-光纤光栅；2-分光模块，21-第一双面镜、22-第二双面镜、23-单面镜；3-扫描模块；4-接收模块，41-反射单元、42-会聚单元、43-滤波单元、44-探测单元；5-待测目标；6-放大模块；7-准直模块；81-第一入射光束、82-第二入射光束、83-第三入射光束。具体实施方式现在将结合附图对本公开的优选实施方式进行详细描述。以下的描述在本质上只是示例性的而非意在限制本公开及其应用或用途。在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。请参考图1，本公开的实施例提供了一种激光雷达，包括激光发射模块1、分光模块2、扫描模块3和接收模块4。在本实施例中，上述激光发射模块1，可以用于产生N种波长的脉冲激光束。在这里，N≥2，换句话说，激光发射模块产生的激光光束可以是至少两种波长的。需要说明的是，N的数值可以根据实际应用场景设置，在此不做限定。作为示例，可以平衡视场大小的需求以及雷达的体积需求，设置N的数值。在本实施例中，上述分光模块2，可以用于将激光发射模块发出的脉冲激光束，按照波长分为N束入射光束，并传输至上述扫描模块3。换句话说，N束入射光束中的每束入射光束，均是单一波长。请参考图1，图1中分光模块出射的N束入射光束可以包括第一入射光束81、第二入射光束82和第三入射光束83。作为示例，上述第一入射光束81可以是1530纳米的激光光束，第二入射光束82可以是1550纳米的激光光束，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达，包括：激光发射模块、分光模块、扫描模块和接收模块；/n所述激光发射模块，用于产生N种波长的脉冲激光束，其中，N≥2；/n所述分光模块，用于将所述激光发射模块发出的脉冲激光束按照波长分为N束入射光束，并传输至所述扫描模块；/n所述扫描模块，用于将所述N束入射光束反射至三维空间，以及用于接收并反射所述N束入射光束经三维空间中的待测目标反射后的回波；/n所述接收模块，用于接收并处理所述回波。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达，包括：激光发射模块、分光模块、扫描模块和接收模块；
所述激光发射模块，用于产生N种波长的脉冲激光束，其中，N≥2；
所述分光模块，用于将所述激光发射模块发出的脉冲激光束按照波长分为N束入射光束，并传输至所述扫描模块；
所述扫描模块，用于将所述N束入射光束反射至三维空间，以及用于接收并反射所述N束入射光束经三维空间中的待测目标反射后的回波；
所述接收模块，用于接收并处理所述回波。


2.根据权利要求1所述的激光雷达，所述接收模块包括N个接收子模块，每个接收子模块包括反射单元、会聚单元、滤波单元和探测单元；
所述反射单元用于反射所述扫描模块反射后的回波；
所述会聚单元用于会聚经所述反射单元的回波；
所述滤波单元用于：从经所述反射单元的回波中，滤出所述N种波长中的一种波长的回波；
所述探测器用于接收并处理经所述滤波单元滤出的回波。


3.根据权利要求1所述的激光雷达，所述激光发射模块包括光纤光栅外腔激光器；其中，所述光纤光栅外腔激光器，包括增益芯片以及光纤光栅，所述增益芯片以及光纤光栅构成所述光纤光栅外腔激光器的外腔；
所述增益芯片，用于提供增益放大；
所述光纤光栅上设置有N种选模结构，用于选模。


4.根据权利要求1所述的激光雷达，所述激光发射模块包括发射不同波长的N个半导体激光器，一个光合束器和一个光放大器，每个激光器产生对应于N...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘政清，向少卿，
申请(专利权)人：上海禾赛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31