光学系统及制造光学系统的方法技术方案

本申请提供了一种光学系统及制造该光学系统的方法。该光学系统包括：发射端，发射第一偏振光；分光模块，接收所述第一偏振光，并透射或反射所述第一偏振光；透镜组，接收经所述分光模块透射或反射的所述第一偏振光；以及相位调制模块，位于所述透镜组的光路上并将入射至所述相位调制模块的光调制形成第一圆偏振光。所述相位调制模块的光调制形成第一圆偏振光。所述相位调制模块的光调制形成第一圆偏振光。

【技术实现步骤摘要】
光学系统及制造光学系统的方法


[0001]本申请涉及光学
，更具体地，涉及一种光学系统及其制造方法。

技术介绍

[0002]光学系统在外界环境的探测中具有重要作用。光学系统的偏振分光模块可以使发射端输出光线后，光信号经由目标物反射，部分漫反射光会被接收端探测器感应。被接收端探测器感应到的反射光信号携带相位、幅值等信息。上位机将反射光信号携带的信息处理后，可以获取目标物的距离和方位，从而实现外界环境的探测。
[0003]传统光学系统的偏振分光模块中通常采用PBS棱镜和1/4波片元件组合的方式达到探测效果，即光线在依次经过偏振分光模块的PBS棱镜和1/4波片后射入镜头，经镜头调整后射入扫描器件，并利用扫描器件完成外界环境的探测。但是，尽管常规加工的镜头的镜片透过率已经可大于99％，却仍然不可避免地存在镜片反射，即鬼像。部分射入镜头的光线会在镜头处发生反射，反射的光线会再次通过1/4波片和PBS棱镜反射至探测器上，从而造成较强的信号干扰，降低回波信号质量。
[0004]目前市场上，为了降低鬼像对回波信号和后续图像处理的干扰，通常采用调整电子信号触发时间、利用图像去除噪声等方法。但是，其并不能从根本上解决鬼像干扰的问题。另外，若通过对镜片镀膜以提高镜片透过率，改善鬼像干扰的问题，会大大增加镀膜工艺的复杂性。因此，通过改善镜片镀膜透过率以改善鬼像并不具有良好的发展前景。

技术实现思路

[0005]本申请一方面提供了这样一种光学镜头的光学系统。所述光学系统沿光轴依序包括：发射端，发射第一偏振光；分光模块，接收所述第一偏振光，并透射或反射所述第一偏振光；透镜组，接收经所述分光模块透射或反射的所述第一偏振光；以及相位调制模块，位于所述透镜组的光路上并将入射至所述相位调制模块的光调制形成第一圆偏振光。
[0006]根据本申请示例性实施方式，所述光学系统还包括：扫描模块，位于所述相位调制模块的出射光的光路上以接收所述第一圆偏振光，其中，所述第一圆偏振光经所述扫描模块反射至目标物，并由所述目标物反射形成第二圆偏振光，所述第二圆偏振光经所述扫描模块反射至所述相位调制模块，所述相位调制模块将所述第二圆偏振光调制形成所述第二偏振光，所述第二偏振光经所述透镜组入射至所述分光模块。
[0007]根据本申请示例性实施方式，所述光学系统还包括：接收端，接收经所述相位调制模块调制并由所述分光模块反射或透射的所述第二偏振光，其中，所述分光模块透射所述第一偏振光，所述接收端接收经所述相位调制模块调制并由所述分光模块反射的所述第二偏振光；或者所述分光模块反射所述第一偏振光，所述接收端接收经所述相位调制模块调制并由所述分光模块透射的所述第二偏振光。
[0008]根据本申请示例性实施方式，所述发射端是半导体激光二极管或垂直共振腔表面放射激光。
[0009]根据本申请示例性实施方式，所述分光模块是镀有膜层的偏振分光棱镜，其中，所述膜层对所述第一偏振光具有透射作用，对所述第二偏振光具有反射作用；或者所述膜层对所述第一偏振光具有反射作用，对所述第二偏振光具有透射作用。
[0010]根据本申请示例性实施方式，所述相位调制模块是1/4波片。
[0011]根据本申请示例性实施方式，所述1/4波片与垂直所述光轴的平面的夹角α小于或等于10
°
。
[0012]根据本申请示例性实施方式，所述扫描模块是MEMS微振镜、旋转棱镜或双面反光镜。
[0013]根据本申请示例性实施方式，所述透镜组将接收的所述第一偏振光整形成平行光。
[0014]根据本申请示例性实施方式，所述透镜组包括至少一枚透镜，以将所述第一偏振光整形成平行光。根据本申请示例性实施方式，所述分光模块与所述相位调制模块之间的光路上设置所述至少一枚透镜。本申请另一方面提供了一种制造光学系统的方法。所述方法包括：在发射端发射光的光路上设置分光模块，所述分光模块能够透射或反射所述发射端发射的第一偏振光；在所述分光模块透射或反射的所述第一偏振光的光路上设置用于接收第一偏振光的透镜组；以及在所述透镜组的光路上设置用于将入射至相位调制模块的光调制形成第一圆偏振光的所述相位调制模块。
[0015]根据本申请示例性实施方式，所述方法还包括：在所述相位调制模块的出射光的光路上设置接收所述第一圆偏振光的扫描模块，其中，所述第一圆偏振光经所述扫描模块反射至目标物，并由所述目标物反射形成第二圆偏振光，所述第二圆偏振光经所述扫描模块反射至所述相位调制模块；所述相位调制模块将所述第二圆偏振光调制形成所述第二偏振光；以及所述第二偏振光经所述透镜组入射至所述分光模块。
[0016]根据本申请示例性实施方式，所述方法还包括：设置接收端，接收经所述相位调制模块调制并由所述分光模块反射或透射的所述第二偏振光，其中，所述分光模块透射所述第一偏振光，所述接收端接收经所述相位调制模块调制并由所述分光模块反射的所述第二偏振光；或者所述分光模块反射所述第一偏振光，所述接收端接收经所述相位调制模块调制并由所述分光模块透射的所述第二偏振光。
[0017]根据本申请示例性实施方式，所述分光模块是镀有膜层的偏振分光棱镜，其中，所述膜层对所述第一偏振光具有透射作用，对所述第二偏振光具有反射作用；或者所述膜层对所述第一偏振光具有反射作用，对所述第二偏振光具有透射作用。
[0018]根据本申请示例性实施方式，所述相位调制模块是1/4波片。
[0019]根据本申请示例性实施方式，所述1/4波片与垂直所述光轴的平面的夹角α小于或等于10
°
。
[0020]根据本申请示例性实施方式，所述透镜组将接收的所述第一偏振光整形为平行光。
[0021]根据本申请示例性实施方式，所述透镜组包括至少一枚透镜，以将所述第一偏振光整形成平行光。根据本申请示例性实施方式，所述分光模块与所述相位调制模块之间的光路上设置所述至少一枚透镜。
[0022]根据本申请提供的光学系统及其制造方法可具有以下至少之一的有益效果：
[0023]1)本申请提供的光学系统及其制造方法，通过将相位调制模块与分光模块分离放置，降低了镜头产生鬼像以及反射产生部分杂光的风险，从而使光学系统的偏振分光模块可以有效改善鬼像和杂光等问题，进而有利于降低鬼像和杂光造成的雷达系统误判的可能性，有利于减小能量的损失；
[0024]2)本申请提供的光学系统及其制造方法相较于通过电子或软件等改善鬼像的方法，具有简单化、操作性强、效果好、成本低等优势；以及
[0025]3)本申请提供的光学系统及其制造方法，通过将波片设置在第一透镜与第二透镜之间，可以改善鬼像，同时相较于目前大多数的将波片设置在透镜组外部的光学系统而言，本申请的波片位于透镜组的内部，有利于减小波片的体积，进而有利于降低成本，同时有利于光学系统的小型化。
附图说明
[0026]结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统沿光轴依序包括：发射端，发射第一偏振光；分光模块，接收所述第一偏振光，并透射或反射所述第一偏振光；透镜组，接收经所述分光模块透射或反射的所述第一偏振光；以及相位调制模块，位于所述透镜组的光路上并将入射至所述相位调制模块的光调制形成第一圆偏振光。2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括：扫描模块，位于所述相位调制模块的出射光的光路上以接收所述第一圆偏振光，其中，所述第一圆偏振光经所述扫描模块反射至目标物，并由所述目标物反射形成第二圆偏振光，所述第二圆偏振光经所述扫描模块反射至所述相位调制模块，所述相位调制模块将所述第二圆偏振光调制形成所述第二偏振光，所述第二偏振光经所述透镜组入射至所述分光模块。3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括：接收端，接收经所述相位调制模块调制并由所述分光模块反射或透射的所述第二偏振光，其中，所述分光模块透射所述第一偏振光，所述接收端接收经所述相位调制模块调制并由所述分光模块反射的所述第二偏振光；或者所述分光模块反射所述第一偏振光，所述接收端接收经所述相位调制模块调制并由所述分光模块透射的所述第二偏振光。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩佳晖，袁迪，王冬梅，杨佳，
申请(专利权)人：宁波舜宇车载光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：