光学装置及激光雷达系统制造方法及图纸

本申请提供一种光学装置及激光雷达系统，涉及光学技术领域，包括底座和底座连接的激光光源，以及设置在底座上光学模组,光学模组包括至少两个光学元件，激光光源朝向光学模组出射光束以形成光斑；光学装置还包括补偿结构，至少两个光学元件通过补偿结构沿第一方向固定于底座上，以补偿至少两个光学元件沿光轴方向的相对距离，第一方向为对光斑的发散角和指向性指标不敏感的方向。通过补偿结构以对至少两个光学元件沿光轴方向之间的由于高低温产生的距离变化进行补偿，既解决了发散角在高低温下超差的问题，亦阻碍了底座在高低温下发生较大形变使光学模组指向性发生较大变化量而影响光学模组的性能。影响光学模组的性能。影响光学模组的性能。

【技术实现步骤摘要】
光学装置及激光雷达系统


[0001]本申请涉及光学
，具体而言，涉及一种光学装置及激光雷达系统。

技术介绍

[0002]在激光雷达发射模组设计时，为实现高低温下激光光束发散角及指向性的稳定性，一般会通过将所有光学件及半导体激光器安装到同一材料的底座上。这种情况下，对底座材料的选择比较单一，且成本昂贵。且当光学模组中有至少两个光学元件时，光学模组中的两个光学元件之间的距离变化会直接影响激光光束的发散角以及指向性，而底座一般为高热膨胀系数的铝合金，在高低温条件下，铝合金底座会产生较大的热膨胀量导致两个光学元件之间的距离产生较大变化量，使激光光束发散角和指向性不稳定。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种光学装置及激光雷达系统，旨在解决现有技术中由于高低温变化导致激光光束发散角和指向性不稳定的技术问题。
[0004]本申请的实施例是这样实现的：
[0005]本申请的一方面，提供一种光学装置，包括底座和所述底座连接的激光光源，以及设置在所述底座上光学模组,所述光学模组包括至少两个光学元件，所述激光光源朝向所述光学模组出射光束以形成光斑；所述光学装置还包括补偿结构，至少两个所述光学元件通过所述补偿结构沿第一方向固定于所述底座上，以补偿至少两个所述光学元件沿光轴方向的相对距离，所述第一方向为对所述光斑的发散角和指向性指标不敏感的方向。
[0006]在一个可能的实现中，所述补偿结构为与至少两个所述光学元件对应设置的支撑件，所述支撑件的材料为铁镍合金或陶瓷。
[0007]在一个可能的实现中，所述补偿结构为与至少两个所述光学元件对应设置的支撑件，所述支撑件通过陶瓷基复合材料钣金冲压成型。
[0008]在一个可能的实现中，所述补偿结构为半导体制冷器，所述激光光源设置于电路板上，所述光学模组通过所述底座和所述电路板连接，所述电路板和所述半导体制冷器连接。
[0009]在一个可能的实现中，所述光学模组设置于所述激光光源的出光侧，所述底座和所述激光光源均位于所述电路板的一侧，所述半导体制冷器位于所述电路板的另一侧。
[0010]在一个可能的实现中，所述激光光源均位于所述电路板的一侧，所述底座和所述半导体制冷器位于所述电路板的另一侧，所述底座和所述半导体制冷器之间有间隙。
[0011]在一个可能的实现中，所述激光光源为多通道边发射激光器。
[0012]本申请的第二个方面，提供一种激光雷达系统，包括上述的光学装置。
[0013]本申请的有益效果包括：本申请实施例提供的光学装置及激光雷达系统，包括底座和底座连接的激光光源，以及设置在底座上光学模组,光学模组包括至少两个光学元件，激光光源朝向光学模组出射光束以形成光斑；光学装置还包括补偿结构，至少两个光学元
件通过补偿结构沿第一方向固定于底座上，以补偿至少两个光学元件沿光轴方向的相对距离，第一方向为对光斑的发散角和指向性指标不敏感的方向。通过补偿结构以对至少两个光学元件沿光轴方向之间的由于高低温产生的距离变化进行补偿，既解决了发散角在高低温下超差的问题，亦阻碍了底座在高低温下发生较大形变使光学模组指向性发生较大变化量而影响光学模组的性能。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0015]图1
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图4是本申请实施例提供的光学装置的补偿结构的其中四种实施例结构示意图。
[0016]图标：10
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激光光源；100
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光学模组；100a
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底座；300
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光学元件；500
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底座；501
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支撑件；502
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电路板；503
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半导体制冷器。
具体实施方式
[0017]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0018]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0019]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0020]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0021]此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0022]在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接
相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0023]为实现高低温下激光光束的发散角及指向性的稳定性，本申请实施例采用在影响激光光束的发散角和指向性的光学相关件上，采用较低热膨胀系数的材料或复合材料(这些材料可以是铁镍合金，氧化铝陶瓷，氮化铝陶瓷，CMC，CPC等复合材料)，对光学指标进行匹配，匹配形成光学小模组，再安装到底座500上。这样的方式可以使成本在少量增加的基础上，使激光光束的发散角和指向性在高低温条件下更加稳定。
[0024]由此，参照图1所示，本申请实施例的第一方面提供一种光学装置，包括底座500(图3和图4为底座100a)和底座500连接的激光光源10，以及设置在底座500上光学模组100,光学模组100包括至少两个光学元件300，激光光源10朝向光学模组100出射光束以形成光斑；其中，进一步地，激光光源10为多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学装置，其特征在于，包括底座和所述底座连接的激光光源，以及设置在所述底座上光学模组,所述光学模组包括至少两个光学元件，所述激光光源朝向所述光学模组出射光束以形成光斑；所述光学装置还包括补偿结构，至少两个所述光学元件通过所述补偿结构沿第一方向固定于所述底座上，以补偿至少两个所述光学元件沿光轴方向的相对距离，所述第一方向为对所述光斑的发散角和指向性指标不敏感的方向。2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述补偿结构为与至少两个所述光学元件对应设置的支撑件，所述支撑件的材料为铁镍合金或陶瓷。3.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述补偿结构为与至少两个所述光学元件对应设置的支撑件，所述支撑件通过陶瓷基复合材料钣金冲压成型。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，
申请(专利权)人：西安炬光科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：