CN108375762A - 激光雷达及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光雷达及其形成方法，其中，所述激光雷达包括：发射装置，用于向待探测目标发射第一激光光束，所述发射装置具有旋转轴，且所述第一激光光束传播方向与所述旋转轴之间的夹角大于零，所述发射装置用于绕所述旋转轴旋转；达曼光栅，所述达曼光栅具有沿第一方向的第一光栅周期，所述第一方向与所述旋转轴之间具有锐角夹角，所述达曼光栅用于将第一激光光束分为多束沿不同方向传播的第二激光光束，第二激光光束到达所述待测目标后反射出回波光束；接收装置，用于接收所述回波光束。所述激光雷达具有较高的角分辨率。

Description

激光雷达及其工作方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种激光雷达及其工作方法。

背景技术

激光雷达是一种常用的测距传感器，具有探测距离远、角分辨率高、受环境干扰小等特点，广泛应用于智能机器人、无人机、无人驾驶等领域。激光雷达的工作原理与微米波雷达的工作原理类似，都是利用光波往返于雷达和目标之间所用的时间来评估距离的大小。

一开始的激光雷达是单线激光雷达，也就是只有一个激光器和探测器，其扫描的目标范围有限，容易造成检测目标的缺失。为了弥补单线激光雷达的缺点，多线激光雷达越来越成为研究和商用的焦点。多线激光雷达采用多个激光器和相应的探测器在垂直方向进行排列，增加了垂直方向上的探测范围。

然而，现有的多线激光雷达的角分辨率仍然较低。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种激光雷达及其工作方法，能够提高所述激光雷达的角分辨率。

为解决上述问题，本发明提供一种激光雷达，包括：发射接收装置，所述发射接收装置具有旋转轴，所述发射接收装置用于绕所述旋转轴旋转，所述发射接收装置包括：发射装置，用于向待探测目标发射第一激光光束，所述发射装置具有旋转轴，且所述第一激光光束传播方向与所述旋转轴之间的夹角大于零；达曼光栅，所述达曼光栅具有沿第一方向的第一光栅周期，所述第一方向与所述旋转轴之间具有锐角夹角，所述达曼光栅用于将第一激光光束分为多束沿不同方向传播的第二激光光束，第二激光光束到达所述待测目标后反射出回波光束；接收装置，用于接收所述回波光束。

可选的，所述达曼光栅为一维达曼光栅。

可选的，所述达曼光栅的第一光栅周期为d，所述第一激光光束的波长为λ，所述达曼光栅为m×1分束的光栅，m为沿所述第一方向的激光光束的分束个数；所述第一方向与旋转轴之间的锐角夹角小于其中，α为预设视场角。

可选的，所述达曼光栅为二维达曼光栅，所述达曼光栅还包括沿第二方向的第二光栅周期，所述第一方向与第二方向垂直。

可选的，所述达曼光栅为二维光栅，所述达曼光栅的第一光栅周期为d₁，所述达曼光栅的第二光栅周期为d₂，所述第一激光光束的波长为λ，所述达曼光栅为m×n分束的光栅，m为沿所述第一方向的激光光束的分束个数，n为沿所述第二方向的激光光束的分束个数；第一方向与所述旋转轴之间的锐角夹角为

可选的，所述达曼光栅的第一光栅周期为47μm～57μm，所述第二光栅周期为47μm～57μm；所述第一激光光束的波长为895nm～915nm。

可选的，还包括：扩束准直装置，用于增加当传播距离相同时第一激光光束的光斑直径，并减小所述第一激光光束的发散角。

可选的，所述发射装置用于同时发射传播方向与所述旋转轴夹角不相同的多束第一激光光束。

可选的，所述接收装置包括多个探测器，各探测器分别用于接收相应的第二激光光束经待测目标反射的回波光束。

相应的，本发明技术方案还提供一种激光雷达的工作方法，包括：提供激光雷达；通过所述发射装置向待探测目标发射第一激光光束，并使所述发射装置绕所述旋转轴旋转，且所述第一激光光束传播方向与所述旋转轴之间的夹角大于零，所述第一激光光束经过所述达曼光栅，分为多束传播方向不相同的第二激光光束，所述第二激光光束到达所述待测目标后反射出回波光束；通过接收装置接收所述回波光束。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案提供的激光雷达包括达曼光栅，所述达曼光栅能够将所述第一激光光束分为多束沿不同方向传播的第二激光光束。沿不同方向传播的第二激光光束能够对不同方位的待测目标进行检测，从而能够增加激光雷达的视场角和角分辨率。所述发射装置用于绕所述旋转轴旋转，所述发射装置在垂直于所述旋转轴方向的角分辨率较高。所述达曼光栅的第一方向与所述旋转轴之间具有锐角夹角，能够使若干第二激光光束的传播方向与所述旋转轴之间的夹角不相同，从而能够增加所述激光雷达沿所述旋转轴方向的角分辨率。当所述旋转轴垂直于水平面时，所述激光雷达具有较高的垂直角分辨率。

进一步，所述达曼光栅为一维达曼光栅，且所述第一方向与旋转轴之间的锐角夹角小于则能够使所述激光的视场角大于预设视场角α，从而能够在保证激光雷达在平行于旋转轴方向上具有较高角分辨率的情况下，使激光雷达在平行于所述旋转轴的方向上具有较高的视场角。

进一步，所述达曼光栅为二维达曼光栅，第一方向与所述旋转轴之间的锐角夹角为则所有第二激光光束传播方向与所述旋转轴之间的夹角不相同，从而能够增加激光雷达的角分辨率，且能够使相邻第二激光光束沿平行于旋转轴方向的夹角相等，从而能够使第二激光光束均匀分布，进而能够改善激光雷达的性能。

进一步，所述发射装置用于同时发射传播方向与所述旋转轴夹角不相同的多束第一激光光束，能够增加第二激光光束的数量，且由传播方向不同的第一激光光束产生的第二激光光束传播方向与旋转轴的夹角部相同，从而能够进一步增加激光雷达沿平行于旋转轴方向的角分辨率。

附图说明

图1是一种多线激光雷达的的激光器的结构示意图；

图2至图4是本发明的激光雷达一实施例的结构示意图；

图5是本发明的激光雷达一实施例中达曼光栅的位置示意图；

图6是本发明激光雷达一实施例中第二激光光束在远平面处的光斑阵列分布图；

图7是本发明的激光雷达第二实施例的结构示意图；

图8是本发明的激光雷达第二实施例中第二激光光束在远平面处的光斑阵列图。

具体实施方式

现有的激光雷达存在诸多问题，例如：角分辨率仍然较低。

现结合一种激光雷达，分析现所述激光雷达角分辨率较低的原因：

所述激光雷达装置包括：激光器，所述激光器用于向目标发生激光；探测器，所述探测器用于接收目标反射回的激光。

在激光雷达的工作过程中，激光器向目标发射激光，激光到达目标之后，由于目标的漫反射返回到探测器。传统的激光雷达仅包括一个激光器和一个探测器，因此，所述激光雷达装置仅能同时发射一束激光，从而导致激光雷达的垂直角分辨率较低。为了提高激光雷达的垂直角分辨率，提出了一种多线激光雷达。

图1是一种多线激光雷达的激光器的结构示意图。

请参考图1，所述多线激光雷达的激光器包括多个激光器10，用于发射激光，多个激光器10在沿垂直于水平面的方向上分布；透镜20，所述透镜20用于使不同位置激光器10发射的激光具有不同的传播方向。

每个激光器发射一束激光光束，每个激光光束对应着不同的激光出射角度，从而能够增加激光雷达在垂直方向上的角分辨率。然而为了防止激光雷达的体积过大，所述激光器10的个数不能过多，且为了保证激光雷达具有较高的视场角，相邻激光器10之间的间距较小，透镜20的焦距较小，这就导致所述多线激光雷达的垂直角分辨率较低。

为解决所述技术问题，本发明提供了一种激光雷达，包括：发射接收装置，所述发射接收装置具有旋转轴，所述发射接收装置用于绕所述旋转轴旋转，所述发射接收装置包括：发射装置，用于向待探测目标发射第一激光光束，所述发射装置具有旋转轴，且所述第一激光光束传播方向与所述旋转轴之间的夹角大于零；达曼光栅，所述达曼光栅具有沿第一方向的第一光栅周期，所述第一方向与所述旋转轴之间具有锐角夹角，所述达曼光栅用于将第一激光光束分为多束沿不同方向传播的第二激光光束，第二激光光束到达所述待测目标后反射出回波光束。所述激光雷达具有较高的角分辨率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图2至图4是本发明的激光雷达一实施例的结构示意图。

请参考图2至图4，图3是图2中发射结构120的结构示意图，图4是图2中接收装置130的结构示意图，所述激光雷达包括：发射接收装置110，所述发射接收装置110具有旋转轴，所述发射接收装置110用于绕所述旋转轴旋转，所述发射接收装置110包括：发射装置，用于向待探测目标发射第一激光光束1，所述发射装置具有旋转轴，且所述第一激光光束1传播方向与所述旋转轴之间的夹角大于零；达曼光栅123，所述达曼光栅123具有沿第一方向的第一光栅周期d₁，所述第一方向与所述旋转轴之间具有锐角夹角，所述达曼光栅123用于将第一激光光束1分为多束沿不同方向传播的第二激光光束2，所述第二激光光束2经待探测目标反射形成回波光束3；接收装置130，用于接收所述回波光束3。

所述激光雷达包括达曼光栅123，所述达曼光栅123能够将所述第一激光光束1分为多束沿不同方向传播的第二激光光束2。沿不同方向传播的第二激光光束2能够对不同方位的待测目标进行检测，从而能够增加激光雷达的视场角和角分辨率。

所述发射装置用于绕所述旋转轴旋转，所述发射装置在垂直于所述旋转轴方向的角分辨率较高。所述达曼光栅123第一方向与所述旋转轴之间具有锐角夹角，能够使若干第二激光光束2的传播方向与所述旋转轴之间的夹角不相同，从而能够增加所述激光雷达沿所述旋转轴方向的角分辨率。当所述旋转轴垂直于水平面时，所述激光雷达具有较高的垂直角分辨率。

所述发射接收装置110包括：发射结构120和所述接收装置130，所述发射结构120包括所述发射装置和所述达曼光栅123。

具体的，所述激光雷达还包括：固定装置100；连接所述固定装置100和发射接收装置110的旋转装置140，所述旋转装置140用于带动所述发射接收装置110绕所述旋转轴旋转。

本实施例中，所述旋转轴为所述旋转装置的转轴。

垂于所述旋转轴的面为发射结构120的旋转面。

本实施例中，所述激光雷达安装于地面，所述激光雷达相对于地面固定。所述旋转轴垂直于水平面，则所述旋转面平行于水平面。在其他实施例中，所述激光雷达可以安装于飞机上，所述旋转轴可以与水平面之间的夹角大于零。

所述旋转装置140带动所述发射接收装置110绕垂直于所述旋转轴旋转，能够使所述发射接收装置110发射和接收不同方向的光束，从而能够增加所述激光雷达沿垂直于旋转轴方向的视场角及角分辨率。具体的，本实施例中，所述旋转轴垂直于水平面，则所述激光雷达具有很高的水平分辨率和视场角。

本实施例中，所述激光器121的个数为一个，所述激光器121用于产生和发射第一激光光束1。

所述激光器121为固体激光器或光纤激光器。

本实施例中，所述第一激光光束1的波长为895nm～915nm，例如905nm。在其他实施例中，所述第一激光光束的波长可以为其它值。

本实施例中，达曼光栅123能够将第一激光光束1分为光强相等的多束第二激光光束2，从而能够避免因某束光强度过小而难以被探测器检测，进而能够改善激光雷达的性能。

具体的，本实施例中，所述达曼光栅123为二维达曼光栅。通过调整二维达曼光栅的第一方向与旋转轴之间的夹角能够使相邻第二激光光束2沿平行于旋转轴方向的夹角较小，从而能够增加激光雷达的角分辨率。

在其他实施例中，所述达曼光栅可以为一维达曼光栅。一维达曼光栅的制造成本低，能够降低激光雷达的成本。

本实施例中，所述达曼光栅123为二维达曼光栅，所述达曼光栅123还包括沿第二方向的第二光栅周期d₂，所述第一方向与第二方向垂直。

具体的，本实施例中，所述第一激光光束1的波长为895nm～915nm，例如905nm。所述达曼光栅123的第一光栅周期为47μm～57μm，例如52μm，第二光栅周期为47μm～57μm，例如52μm。

具体的，本实施例中，所述达曼光栅123包括多个交替排列的第一区和第二区，所述第一区和第二区沿第一方向和第二方向呈矩阵式排列。所述第一区的相位延迟0弧度，所述第二区的相位延迟π弧度。沿第一方向上相邻第一区之间的距离为达曼光栅123的第一光栅周期d₁；沿第二方向上相邻第一区之间的距离为达曼光栅123的第二光栅周期d₂。所述达曼光栅123的多个第一区的宽度不相同，多个第二区的宽度不相同。达曼光栅通过合理设计所述第一光栅周期d₁、第二光栅周期d₂、第一区宽度和第二区宽度使得所产生的多束第二激光光束2的光强相等。

图5是本发明的激光雷达一实施例的达曼光栅123的位置示意图。

请参考图5，为了研究经过所述达曼光栅123获取的第二激光光束2在平行于所述旋转轴方向上的角分辨率，建立直角坐标系。

本实施例中，所述达曼光栅123法线垂直于所述旋转轴。在其他实施例中，所述达曼光栅法线与旋转轴具有锐角夹角。

所述直角坐标系包括：平行于所述旋转轴的y轴；平行于所述达曼光栅123法线方向的x轴；垂直于y轴和x轴的z轴。

将第一激光光束1简化为平面波，则出射的第二激光光束2(仅考虑与传播方向有关相位项)可以表示为：

E＝exp(j(k_xx+k_yy+k_zz))

其中，当旋转轴与第一方向的夹角为零时：

式中，d₁为所述第一光栅周期；d₂为第二光栅周期，n_x和n_y分别代表在x方向和y方向上的衍射级次。

则第二激光光束2传播方向与y轴正方向的夹角为：

由上式可以看出，对于y方向上的衍射级次n_y不同时，相邻第二激光光束2之间的夹角不相同，然而由于第一光栅周期d₁远大于第一激光光束1的波长，因此，y方向上的衍射级次n_y不同的相邻第二激光光束2之间的夹角近似相等。

为了增加激光雷达垂直方向上的角分辨率，将达曼光栅沿着光轴方向在x-y平面内旋转一个角度即使所述达曼光栅123的第一方向与旋转轴之间的夹角为

出射的第二激光光束2(仅考虑与传播方向有关相位项)可以表示为

E＝exp(j(k_xx+k_yy+k_zz))

其中，

则第二激光光束2的传播方向与光栅法线之间的夹角为：

多条第二激光光束2在远平面124上的光斑呈矩阵式排列。所述远平面为垂直于所述达曼光栅123法线方向的平面。

图6是本发明激光雷达一实施例中第二激光光束在远平面处的光斑阵列分布图。

结合参考图6，多条第二激光光束2在远平面上的光斑排列为光斑矩阵。

本实施例中，所述达曼光栅123为二维光栅，所述达曼光栅123的第一光栅周期为d₁，所述达曼光栅的第二光栅周期为d₂，所述第一激光光束1的波长为λ，所述达曼光栅为m×n分束的光栅，m为沿所述第一方向的激光光束的分束个数，n为沿所述第二方向的激光光束的分束个数。

所述光斑矩阵包括多个沿第一矩阵方向排列的第一单排，以及沿第二矩阵方向排列的第二单排，所述一矩阵方向和第二矩阵方向垂直。在沿平行于所述旋转轴方向上，相邻的两个第一单排中相邻的光斑之间距离等于同一单排中相邻光斑之间的近似相等时，在沿平行于旋转轴的方向上，相邻第二激光光束2之间的夹角近似相等。具体的，所述第一方向与所述旋转轴之间的锐角夹角为

所述第一方向与所述旋转轴之间的锐角夹角为

当第一方向与所述旋转轴之间的锐角夹角为时，代入上式可以得出所有第二激光光束2传播方向与所述旋转轴之间的夹角不相同，且相邻第二激光光束2之间的夹角近似相等。

因此，当第一方向与所述旋转轴之间的锐角夹角为时，所有第二激光光束2传播方向与所述旋转轴之间的夹角不相同，能够增加激光雷达的角分辨率。在沿平行于旋转轴方向上，相邻第二激光光束2的夹角近似相等，能够使第二激光光束2均匀分布，进而能够改善激光雷达性能。具体的，本实施例中，所述第一方向与所述旋转轴之间的锐角夹角为

所述达曼光栅可以为5×5分束、8×8分束、16×16分束、32×32分束或5×8分束的达曼光栅。当所述达曼光栅123为32×32分束，所述第一光栅周期d₁和第二光栅d₂周期为52μm，所述第一激光光束1波长为905nm时，在沿平行于所述旋转轴方向上，所述激光雷达的角分辨率约为30°/(64×64)。由此可见：在沿平行于所述旋转轴的方向上，所述激光雷达具有很高的角分辨率。

在其他实施例中，当所述达曼光栅为一维达曼光栅时，第二激光光束传播方向与y轴正方向之间的夹角为：

由上式可见，当所述第一方向与旋转轴之间的锐角夹角为任意值时，相邻第二激光光束2平行于旋转轴方向的夹角近似相等。然而如果所述第一方向与旋转轴之间的锐角夹角过大，容易导致激光雷达在平行于旋转轴方向的视场角过小。为了保证激光雷达在平行于旋转轴方向的视场角较大，所述第一方向与旋转轴之间的锐角夹角不能过大。

具体的，所述达曼光栅的第一光栅周期为d，所述第一激光光束的波长为λ，所述达曼光栅为m×1分束的光栅，m为沿所述第一方向的激光光束的分束个数；使所述激光雷达的视场角大于α，α为激光雷达的预设视场角，则：所述第一方向与旋转轴之间的锐角夹角小于

具体的，本实施例中，所述预设视场角α大于或等于5°。

本实施例中，所述激光雷达装置还包括：扩束准直装置122，用于增加传播相同距离时所述第一激光光束1的光斑直径，并减小所述第一激光光束1的发散角。

所述扩束准直装置122能够增加传播距离相同时所述第一激光光束1的光斑直径，从而能够有利于通过接收装置131对回波光束3进行接收。所述扩束准直装置122还能够减小所述第一激光光束1的发散角从而能够对第一激光光束1的传播方向进行精确控制，进而增加激光雷达的检测精度。

所述扩束准直装置122为望远镜。

所述接收装置130包括多个探测器131和分析装置。所述探测器131用于接收各相应的第二激光光束2经目标反射的回波光束3，并将光信号转化为电信号；所述分析装置用于对所述电信号进行分析从而获取所述待测目标的位置。

所述探测器131为光电二极管或光电倍增管。

所述接收装置130还包括：第二汇聚透镜132，所述第二汇聚透镜132用于将所述回波光束3汇聚至所述探测器131，所述达曼光栅123到所述第一汇聚透镜132焦平面的距离小于第一汇聚透镜焦132焦深的一半。

具体的，本实施例中，所述达曼光栅123位于所述第一汇聚透镜132的焦平面处。

传播方向相同的第二激光光束2经过待测目标反射后的回波光束3经所述第二汇聚透镜132之后汇聚至同一探测器131表面；传播方向不相同的第二激光光束2经过待测目标反射后的回波光束3经所述第二汇聚透镜132之后汇聚至不同的探测器131，因此能够确定回波光束3的传播方向，进而确定待测目标的方位。

所述接收装置130与所述发射结构120分立。所述接收装置130与所述发射结构120分立，使所述回波光束3不经过所述达曼光栅123，从而能够避免达曼光栅123改变回波光束3的传播方向，从而有利于确定待测目标的位置。

图7是本发明的激光雷达第二实施例的结构示意图。

请参考图7，本实施例中的激光雷达与上一实施例中的激光雷达的相同之处在此不做赘述，不同之处在于：

本实施例中，所述发射装置用于同时发射传播方向与所述旋转轴夹角不相同的多束第一激光光束1。

本实施例中，发射装置中激光器121的个数为多个(图中示出两个)。多个激光器可以同时发射多束第一激光光束1，再经过达曼光栅211分束能够得到更多的第二激光光束2，从而能够增加激光雷达的视场角和角分辨率。

本实施例中，多个激光器121发射的第一激光光束1的传播方向相同。在其他实施例中，多个激光器发射的第一激光光束的传播方向可以不相同。

本实施例中，所述扩束准直装置122的个数为多个，多个扩束准直装置122分别与多个所述激光器121对应，多个扩束准直装置122分别用于使多个激光器121发射的第一激光光束1传播相同距离时的光斑直径增加、发散角减小。

本实施例中，所述发射装置130还包括：第一汇聚透镜210，用于使多个激光器121发射的第一激光光束1汇聚至所述达曼光栅211。

所述第一汇聚透镜210能够改变激光器121发射的第一激光光束1的传播方向，从而使多束第一激光光束1的传播方向不相同。

当到达所述达曼光栅211上的第一激光光束1的传播方向不相同时，由不同传播方向的第一激光光束1获得的第二激光光束2的传播方向不相同，从而能够进一步增加所述激光雷达的角分辨率。

具体的，本实施例中，所述第一汇聚透镜210的光轴垂直于所述旋转轴；多个激光器121沿平行于所述旋转轴的方向排列，且多个激光器121发射的第一激光光束1的传播方向平行于所述第一汇聚透镜210的光轴。

所述第一汇聚透镜210的光轴垂直于旋转轴；多个激光器121沿平行于所述旋转轴的方向排列，且多个激光器121发射的第一激光光束1的传播方向平行于所述第一汇聚透镜210的光轴，则所述第一汇聚透镜210能够使经过第一汇聚透镜210出射的第一激光光束1与旋转轴的夹角不相同，从而能够使经过所述达曼光栅211之后，所述第二激光光束2的传播方向与旋转轴的夹角不相同，从而能够增加激光雷达沿平行于所述旋转轴方向的角分辨率。

本实施例中，所述旋转轴平行于水平面，所述达曼光栅能够增加激光雷达的垂直角分辨率和垂直视场角。

本实施例中，所述达曼光栅211到所述第一汇聚透镜210焦平面的距离小于所述第一汇聚透镜210焦深的一半。具体的，所述达曼光栅211位于所述第一汇聚透镜210的焦平面处。

图8是本发明的激光雷达第二实施例中第二激光光束在远平面处的光斑阵列图。

本实施例中，所述第一激光光束1传播方向与所述达曼光栅211法线之间具有锐角夹角。

本实施例中，所述发射装置130包括两台激光器121，第一激光光束1传播至所述达曼光栅211表面时，与达曼光栅123法线的夹角为θ。

当θ不相同时，第二激光光束2传播方向与旋转面之间的夹角不相同。通过分别调节第一激光光束2入射至所述达曼光栅211表面方向，使不同第一激光光束1产生的第二激光光束2沿平行于所述旋转轴方向上的角度不同，从而能够进一步增加激光雷达沿平行于所述旋转轴方向的角分辨率。

在其他实施例中，所述达曼光栅可以为一维达曼光栅。

请参考图2至图4，本发明实施例还提供一种激光雷达装置的工作方法：包括：提供如图2至图4所述的激光雷达；通过所述发射装置向待探测目标发射第一激光光束1，并使所述发射装置绕所述旋转轴旋转，且所述第一激光光束1传播方向与所述旋转轴之间的夹角大于零，所述第一激光光束1经过所述达曼光栅123，分为多束传播方向不相同的第二激光光束2，所述第二激光光束2到达所述待测目标后反射出回波光束3；通过接收装置130接收所述回波光束3。

所述第二激光光束2为多束，所述接收装置130包括多个探测器131，各探测器131分别接收不同方向传播的回波光束。

本实施例中，所述探测器131的个数与第二激光光束2的个数相同。在其他实施例中，所述探测器的个数与第二激光光束的个数不相同。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种激光雷达，其特征在于，包括：发射接收装置，所述发射接收装置具有旋转轴，所述发射接收装置用于绕所述旋转轴旋转，所述发射接收装置包括：

发射装置，用于向待探测目标发射第一激光光束，所述发射装置具有旋转轴，且所述第一激光光束传播方向与所述旋转轴之间的夹角大于零；

达曼光栅，所述达曼光栅具有沿第一方向的第一光栅周期，所述第一方向与所述旋转轴之间具有锐角夹角，所述达曼光栅用于将第一激光光束分为多束沿不同方向传播的第二激光光束，第二激光光束到达所述待测目标后反射出回波光束；

接收装置，用于接收所述回波光束。

2.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述达曼光栅为一维达曼光栅。

3.如权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述达曼光栅的第一光栅周期为d，所述第一激光光束的波长为λ，所述达曼光栅为m×1分束的光栅，m为沿所述第一方向的激光光束的分束个数；

所述第一方向与旋转轴之间的锐角夹角小于其中，α为预设视场角。

4.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述达曼光栅为二维达曼光栅，所述达曼光栅还包括沿第二方向的第二光栅周期，所述第一方向与第二方向垂直。

5.如权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述达曼光栅为二维光栅，所述达曼光栅的第一光栅周期为d₁，所述达曼光栅的第二光栅周期为d₂，所述第一激光光束的波长为λ，所述达曼光栅为m×n分束的光栅，m为沿所述第一方向的激光光束的分束个数，n为沿所述第二方向的激光光束的分束个数；

第一方向与所述旋转轴之间的锐角夹角为

6.如权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述达曼光栅的第一光栅周期为47μm～57μm，所述第二光栅周期为47μm～57μm；所述第一激光光束的波长为895nm～915nm。

7.如权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，还包括：扩束准直装置，用于增加当传播距离相同时第一激光光束的光斑直径，并减小所述第一激光光束的发散角。

8.如权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述发射装置用于同时发射传播方向与所述旋转轴夹角不相同的多束第一激光光束。

9.如权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述接收装置包括多个探测器，各探测器分别用于接收相应的第二激光光束经待测目标反射的回波光束。

10.一种激光雷达的工作方法，其特征在于，包括：

提供如权利要求1至9任意一项所述的激光雷达；

通过所述发射装置向待探测目标发射第一激光光束，并使所述发射装置绕所述旋转轴旋转，且所述第一激光光束传播方向与所述旋转轴之间的夹角大于零，所述第一激光光束经过所述达曼光栅，分为多束传播方向不相同的第二激光光束，所述第二激光光束到达所述待测目标后反射出回波光束；

通过接收装置接收所述回波光束。