【技术实现步骤摘要】
一种三维成像的全固态激光雷达装置
[0001]本专利技术涉及激光雷达
，具体涉及一种三维成像的全固态激光雷达装置。
技术介绍
[0002]激光雷达是自动驾驶和机器人应用的主要传感器之一，对于无人驾驶汽车的重要性，就好比声呐系统对于鲸鱼、眼睛对于人类的作用，因此被称为智能汽车的眼睛。激光雷达主要通过向目标物体发射激光束扫描和接收从目标对象上反射回来的回波信号来测量目标的位置、速度等特征，同时由云计算系统处理这些信息，形成精度高达厘米级的3D环境地图。由于激光雷达系统的激光波长一般只有微米的量级，所以能够探测非常微小的目标、方向性强、响应快、量精度也远高于毫米波雷达及其他车载标准雷达，是目前智能汽车环境感测的最有效方案。
[0003]按有无机械旋转部件分类，激光雷达可以分成机械式激光雷达和固态激光雷达。传统的二维机械旋转式激光雷达重量重、价格昂贵、机械磨损大，其内部结构包含光学器件、电子元器件和激光器件等，繁多而分散，工艺难度大，尤其是精密组件调试过程复杂，难以实现批量生产和推广；对于固态激光雷达，尺寸较小、测量精...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三维成像的全固态激光雷达装置，其特征在于，包括可调谐半导体激光器阵列(1)、发射芯片(2)、光路透镜系统、激光接收芯片(13)和数字处理系统(14)，所述发射芯片(2)和激光接收芯片(13)均为光学相控阵(204)，可调谐半导体激光器阵列(1)能够发射激光光束阵列，发射芯片(2)能够将可调谐半导体激光器阵列(1)发射的激光光束阵列转变为具有相位差的扫描光束，发射芯片(2)发射的扫描光束能够经过光路透镜系统透射后照射到目标物(9)上，且经目标物(9)反射能够得到激光回波信号，激光回波信号能够经光路透镜系统透射后被激光接收芯片(13)接收，激光接收芯片(13)能够处理激光回波信号得到模拟信号并将模拟信号发送至数字处理系统(14)，数字处理系统(14)能够通过处理模拟信号，通过数字处理系统(14)对模拟信号的处理能够实现目标物(9)的三维成像。2.如权利要求1所述的一种三维成像的全固态激光雷达装置，其特征在于，所述发射芯片(2)包括光栅耦合器、第一光分束网络(201)和相控阵(204)，光栅耦合器用于将可调谐半导体激光阵列发射的激光光束阵列耦合到发射芯片(2)中得到光信号，第一光分束网络(201)用于将光栅耦合器耦合的光信号分路，相控阵(204)用于将第一光分束网络(201)发射且入射到其上的光信号进行相位调控使得相控阵(204)出射的光信号为具有相位差的扫描光束。3.如权利要求2所述的一种三维成像的全固态激光雷达装置，其特征在于，所述第一光分束网络(201)包括分束器(202)和多模干涉耦合器(203)，分束器(202)能够将光栅耦合器耦合得到的单路光信号进行分束得到多路光信号，经过第一光分束网络(201)分束后入射到相控阵(204)的所有光信号的相位相同，相控阵(204)包括移相器(205)和天线(206)，多模干涉耦合器(203)位于分束器(202)和相控阵(204)之间，分束器(202)出射的多路光信号经过多模干涉耦合器(203)传输最终被移相器(205)接收，移相器(205)用于改变输入到其上光信号的相位，天线(206)用于发射经过移相器(205)调控后的光信号。4.如权利要求1所述的一种三维成像的全固态激光雷达装置，其特征在于，所述光路透镜系统包括微透镜阵列(4)、物镜(12)、法拉第旋转器(7)和偏振片二(10)，所述发射芯片(2)发射的扫描光束通过微透镜阵列(4)准直后，通过偏振片二(10)改变扫描光束的偏振方向后入射到法拉第旋转器(7)，法拉第旋转器(7)将扫描光束的偏振方向进行旋转后射向目标物(9)，目标物(9)对照射到其上的扫描光束反射得到激光回波信号，目标物(9)反射的激光回波信号经过法拉第旋转器(7)旋转其偏振方向后入射到偏振片二(10)，经过偏振片二(10)改变激光回波信号的偏振方向后经过物镜(12)合束耦合至激光接收芯片(13)，所述法拉第旋转器(7)对经过其上的光束的偏振方向的旋转不等于90
°
。5.如权利要求4所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：单肖楠，张家荣，叶淑娟，
申请(专利权)人：扬州扬芯激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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