CN112513669A - 激光收发模块和激光雷达 - Google Patents

Abstract

一种激光收发模块(100)和激光雷达(200)，属于激光雷达技术领域。激光收发模块(100)包括：壳体(10)、固定在壳体(10)内的发射模组(1)、分束模组(2)以及接收模组(3)，发射模组(1)发出的出射光信号经分束模组(2)后向外出射，并在探测区域内被目标物体(300)反射后返回反射光信号，反射光信号由分束模组(2)接收并偏转后，由接收模组(3)接收。其中，发射模组(1)与分束模组(2)之间设置有消光结构(5)，消光结构(5)用于避免被分束模组(2)反射的出射光信号射向接收模组(3)。激光收发模块(100)可降低其内部的杂散光对其自身探测能力的影响。

Description

激光收发模块和激光雷达

技术领域

本发明属于激光雷达技术领域，具体涉及一种激光收发模块和激光雷达。

背景技术

激光雷达作为一种主动探测传感器，其工作原理是通过发射模组发射激光束、接收模组探测目标物体的回波信号来测量目标物体的相关信息，例如测量目标物体的距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等信息。

在现有的激光雷达中，难免都会存在因杂散光的影响而导致激光雷达的探测能力降低、甚至无法探测的问题。激光雷达中存在的杂散光通常包括外部杂散光和内部杂散光。其中，外部杂散光一般是由其他激光雷达的激光或者太阳光入射到激光雷达内部而形成，内部杂散光则主要由出射光信号或反射光信号被结构件内壁散射或者光学元件表面反射或散射而形成。无论是内部杂散光还是外部杂散光，均会影响激光雷达探测的准确性和测距能力。

发明内容

基于现有技术的不足之处，本发明目的在于提供一种能够减少杂散光的激光收发模块和激光雷达，从而提高激光雷达的准确性和测距能力。

根据本发明的第一方面，提出了一种激光收发模块，包括：壳体、固定在壳体内的发射模组、分束模组以及接收模组，发射模组发出的出射光信号经分束模组后向外出射，并在探测区域内被目标物体反射后返回反射光信号，反射光信号由分束模组接收并偏转后，由接收模组接收，其中，发射模组与分束模组之间设置有消光结构，消光结构用于避免被分束模组反射的出射光信号射向接收模组。

进一步地，消光结构设置于壳体上，消光结构包括呈角度设置的第一反射面和第二反射面；第一反射面的一端靠近发射模组，另一端与第二反射面相连；第二反射面的一端与第一反射面相连，另一端靠近分束模组。

进一步地，第一反射面与第二反射面均为平面，第一反射面与第二反射面之间的夹角为钝角。

进一步地，第二反射面垂直于分束模组。

进一步地，第一反射面和/或第二反射面上形成有吸光层。

进一步地，发射模组包括激光器和准直模块，激光器用于产生激光信号，准直模块用于对激光信号进行准直，准直模块包括快轴准直镜组和慢轴准直镜组，其中，准直模块的出射端前侧设置有第一发射光阑，快轴准直镜组与慢轴准直镜组之间设置有第二发射光阑。

进一步地，第一发射光阑上开设有圆形的第一通光孔。

进一步地，第二发射光阑包括至少一个第二发射子光阑，每个第二发射子光阑包括上下对应设置的挡光块。

进一步地，接收模组包括聚焦模块和探测器，聚焦模块用于对反射光信号进行会聚，探测器用于对经过会聚的反射光信号进行接收，聚焦模块包括接收会聚镜组和接收校正镜组，接收会聚镜组和接收校正镜组之间设置有第一接收光阑，聚焦模块的出射端前侧设置有第二接收光阑。

进一步地，第一接收光阑设置为能够沿接收模组的中心光轴的轴向和径向移动调节。

进一步地，第一接收光阑上还设置有可拆卸的调整座，通过夹持调整座对第一接收光阑进行移动调节，第一接收光阑调节完成并固定后，拆除调整座。

进一步地，第一接收光阑上开设有圆形的第二通光孔，第二接收光阑上开设有第三通光孔。

进一步地，激光收发模块还包括位于分束模组与接收模组之间的反射镜模组，反射光信号在经过分束模组后，被反射镜模组反射至所述接收模组中。

根据本发明的另一方面，提出了一种激光雷达，包括：至少一个上述激光收发模块。

进一步地，激光雷达还包括：振镜组件，振镜组件用于接收激光收发模块发射的出射光信号，并反射后向外出射扫描，还用于接收同轴返回的反射光信号，并反射后射向激光收发模块；外壳组件，包括底座和上壳，上壳的侧壁上形成有窗口片，振镜组件和至少一个激光收发模块设置在外壳组件内，出射光信号穿过窗口片向外出射，同时反射光信号穿过窗口片射向外壳组件内部。

进一步地，窗口片倾斜设置，以使经振镜组件反射后射出的出射光信号与窗口片不垂直。

进一步地，激光雷达还包括折返镜组件，折返镜组件包括与激光收发模块数量对应的折返镜，每个激光收发模块发射的出射光信号经过对应的折返镜反射后射向振镜组件，振镜组件接收的反射光信号射向折返镜，并经过折返镜反射后射向对应的激光收发模块。

进一步地，激光雷达还包括位于激光收发模块与折返镜组件之间的支架，支架上形成有用于穿过对应的激光收发模块发射的出射光信号和接收的反射光信号的光通口。

进一步地，支架上还形成有用于安装振镜组件的安装口。

进一步地，支架朝向折返镜组件的一侧，和/或，支架朝向激光收发模块的一侧形成有吸光层。

进一步地，振镜组件的工作面前侧设置有振镜光阑，和/或，振镜组件的工作面侧的基底上设置有吸光层。

进一步地，上壳的内侧面位于窗口片下方的区域设置有吸光层。

与现有技术相比，本发明的激光收发模块和激光雷达具有以下优点：

对于本发明的激光收发模块来说：

1)通过消光结构的设置可以有效避免由发射模组发出的出射光信号中的部分光信号被分束模组反射后、再被壳体内壁多次散射，成为杂散光直接被接收模组接收，因此可有效减少激光收发模块内部的杂散光；

2)通过第一发射光阑、第二发射光阑的设置，即在发射模组中设置多重光阑，可尽可能地限制多余的出射光信号被壳体内壁反射或散射产生的杂散光，因此可进一步减少激光收发模块内部的杂散光；

3)通过第一接收光阑(位置可调)、第二接收光阑的设置，可在保证不遮挡反射光信号的前提下，限制射向探测器的其他光信号，减小进入探测器的杂散光。

对于本发明的激光雷达来说，

1)通过将窗口片倾斜设置，使振镜组件的全扫描范围内的出射光信号，在经过振镜组件的反射后向外出射时不垂直于窗口片，防止部分出射光信号被窗口片反射后由振镜组件接收，继而进入激光收发模块，降低了激光雷达内部产生的杂散光，提高了激光雷达的近距离测量能力；

2)通过支架上设置的光通口，起到了光阑的作用，可以同时起到抑制外部太阳背景杂散光以及抑制内部多个激光收发模块的光路通道间互相串扰的作用；支架的前后两侧设置吸光层，减少被支架限制的部分光线被支架反射或散射后射向激光收发模块，降低了激光雷达内部产生的杂散光，提高了激光雷达的近距离测量能力；

3)通过在折返镜组件后方，即窗口片下方处进行消光处理，防止激光收发模块发射的出射光信号射向折返镜组件时，部分出射光信号未被折返镜组件接收，而被折返镜组件后方的上壳内壁反射后射向激光收发模块，可降低激光雷达内部产生的杂散光；

4)通过在振镜组件的前方加入一定孔径的振镜光阑或者在其工作面侧的基底上形成吸光层，可在保证不遮挡出射光信号和反射光信号的情况下尽可能的限制射向振镜组件的杂散光，同时也减少射向振镜组件的出射光信号和反射光信号被基底反射后产生杂散光。

本申请的激光收发模块减少其内部的杂散光，激光雷达减少其内部的杂散光、外部的杂散光和多个激光收发模块之间的串扰。避免外部杂散光导致的随机噪声较大，明显减少点云的噪点，提高了激光雷达的测距能力；避免内部杂散光被接收模组接收后探测器提前饱和，无法响应近距离处快速返回的反射光信号，形成前导干扰造成近距离盲区，提高了激光雷达的测距能力和准确性；减少了激光雷达内部多个激光收发模块的光路通道串扰，提高了激光雷达的准确性。

附图说明

图1为根据本发明的激光收发模块的结构的立体图；

图2为图1所示的激光收发模块的内部的结构的主视图；

图3为图1所示的激光收发模块的内部的结构的立体图；

图4为图3所示的第一接收光阑的结构示意图；

图5为根据本发明的激光收发模块的第一实施例的工作原理图；

图6为根据本发明的激光收发模块的第二实施例的工作原理图；

图7为根据本发明的激光雷达的结构的立体图；

图8为图7所示的激光雷达的内部的结构示意图；

图9为图8所示的激光雷达的侧视图；

图10为图8所示的支架的结构示意图；

图11为图8所示的振镜组件的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的做进一步详细的描述。

图1-3示出了根据本发明的实施例的激光收发模块100的结构。结合图5所示，该激光收发模块100包括：壳体10、固定在壳体10内的发射模组1、分束模组2以及接收模组3，发射模组1发出的出射光信号经分束模组2后向外出射，并在探测区域内被目标物体300反射后返回反射光信号，反射光信号由分束模组2接收并偏转后，由接收模组3接收。其中，发射模组1与分束模组2之间设置有消光结构5，消光结构5用于避免被分束模组2反射的出射光信号射向接收模组3。

在本发明的实施例的激光收发模块100中，分束模组2作为连接发射模组1与接收模组3的枢纽，实现激光收发模块100的同轴收发；若在分束模组2处产生杂散光，杂散光极易通过分束模组2与接收模组3相连的光通道射向接收模组3。通过在发射模组1与分束模组2之间设置消光结构5，可以有效避免由发射模组1发出的出射光信号中的部分光被分束模组2反射后、再被壳体10内壁多次散射，成为杂散光直接被接收模组2接收，因此可有效减少激光收发模块100内部的杂散光，避免前导干扰造成的近距离盲区，从而降低了杂散光对激光收发模块100的测距能力和准确性的影响。

根据本发明，消光结构5可以有多种结构形式，例如可以是任意形状的反射面，只要满足其能够避免被分束模组2反射的出射光信号射向接收模组3即可。消光结构5还可以包括设置于反射面上的吸光层，避免消光结构5对出射光信号反射或散射导致产生杂散光。

在一些实施例中，消光结构5可以是至少一个反射面，如图2和图3所示，消光结构5可设置于壳体10上，消光结构5可包括呈角度设置的第一反射面51和第二反射面52；第一反射面51的一端靠近发射模组1，另一端与第二反射面52相连；第二反射面52的一端与第一反射面51相连，另一端靠近分束模组2。即第一反射面51与第二反射面52可呈如图4所示的V型。分束模组2反射的部分出射光信号射向消光结构5，即射向第一反射面51和/或第二反射面52。被第一反射面51和第二反射面52反射的部分出射光信号倾斜射向发射模组1或者分束模组2，不会进入接收通道射向接收模组3，减少接收模组3接收到的内部杂散光。

值得注意的是，第一反射面51与第二反射面52可以是平面、曲面或不规则表面，只要能够确保被分束模组2反射的出射光信号射向第一反射面51与第二反射面52时，被第一反射面51和第二反射面52反射或吸光后，能够有效消除射向接收模组3的杂散光即可，减小射向接收模组3的杂散光量级。

在如图2和图3所示的一些实施例中，第一反射面51与第二反射面52可均为平面，第一反射面51与第二反射面52之间的夹角为钝角。如图3所示，分束模组2是倾斜45°设置的偏振分光平片；出射光信号中的P偏振光能够穿过偏振分光平片向外出射，反射光信号中的S偏振光被偏振分光平片反射后射向接收模组3，以此实现出射光信号和反射光信号的分光。分束模组2也可以是偏振分光器、中心开圆孔反射镜或组合分光镜(即中心开圆孔反射镜的圆孔处设置有偏振分光平片)等。出射光信号沿水平方向传播，以45°入射角射向分束模组2，被分束模组2反射的部分出射光信号沿垂直方向向下传播，射向第二反射面52。由于第一反射面51与第二反射面52之间的夹角为钝角，射向第二反射面52的部分出射光信号，要么反射后直接射向发射模组1，要么反射后射向第一反射面51，经第一反射面51再次反射后射向发射模组1。通过这种设置避免被部分出射光信号被消光结构5反射后射向分束模组2，再由分束模组2与接收模组3相连的通道射向接收模组3，大大减少射向接收模组3的内部杂散光。

优选地，第一反射面51与第二反射面52之间的夹角的范围可为110°至130°。进一步优选地，第一反射面51与第二反射面52之间的夹角的范围可为115°至120°。

还优选地，第二反射面52可垂直于分束模组2。如前述，出射光信号以45°入射角射向分束模组2，被分束模组2反射的部分出射光信号沿垂直方向向下传播射向第二反射面52。由于第二反射面52垂直于分束模组2，部分出射光信号被第二反射面52反射后沿水平方向传播，射向第一反射面51。第一反射面51和第二反射面52之间的夹角为钝角，沿水平方向传播的部分出射光信号以大入射角射向第一反射面51，被第一反射面51反射后射向发射模组1；避免射向分束模组2与接收模组3的内部杂散光。

进一步优选的，分束模组2接收发射光信号的工作区域在水平面上的投影，不超过第二反射面52在水平面上投影的区域；这样，经过分束模组2反射的部分出射光信号均射向第二反射面52，不会射向第一反射面51；按前述反射路径，所有内部杂散光最后均射向发射模组1，对接收模组3没有影响。

还优选地，为了进一步降低因光在第一反射面51和/或第二反射面52上的反射或散射而产生的内部杂散光，可在第一反射面51和/或第二反射面52上形成吸光层(图中未示出)。该吸光层例如可以是吸光纸、吸光膜、消光涂料中的任意一种。

在一些实施例中，消光结构5也可以是吸光层，发射模组1与分束模组2之间的区域上设置吸光层(图中未示出)。该吸光层例如可以是吸光纸、吸光膜、消光涂料中的任意一种。被分束模组2反射的部分出射光信号射向吸光层，部分出射光信号被吸光层吸收，没有内部杂散光在消光结构5上反射后向上射向接收模组3。

在一些实施例中，如图2所示，发射模组1可包括激光器11和准直模块12，激光器11用于产生激光信号，准直模块12用于对激光信号进行准直。结合图3所示，准直模块12可包括快轴准直镜组121和慢轴准直镜122。其中，准直模块12的出射端前侧设置有第一发射光阑123，快轴准直镜组121与慢轴准直镜组122之间设置有第二发射光阑124。由于出射光信号出射时带有一定扩散角，光线并非完全平行出射；出射光信号传播一段距离后，会有部分边缘的光线射向发射通道的壳体10的侧壁上，反射或多次反射后射向接收模组3成为内部杂散光。因此，设置第一发射光阑123和第二发射光阑124，用于限制非出射光信号传播光路上的内部杂散光，从而达到进一步减少激光收发模块100内部的杂散光的目的。值得注意的是，该第二发射光阑124的具体位置可根据具体的出射光的情况进行具体的设定，这里不作具体的限定。

进一步地，结合图3所示，第二发射光阑124可包括至少一个第二发射子光阑1241，每个第二发射子光阑1241包括上下对应设置的挡光块。经过快轴准直镜组121的出射光信号快轴方向已准直完成，但慢轴方向仍有扩散角；因此，设置上下对应的挡光块作为第二发射子光阑1241，限制慢轴方向产生的内部杂散光。通过设置多个第二发射子光阑1241，可在发射模组1内部更有效地限制内部杂散光；通常，设置2个以上的第二发射子光阑1241即可限制95％的内部杂散光。综合考虑光阑的效果和加工复杂度，优选的，在快轴准直镜组121和慢轴准直镜组122之间设置两个第二发射子光阑1241。

进一步地，第一发射光阑123上可开设有圆形的第一通光孔1231，出射光信号经第一发射光阑123的第一通光孔1231设向分束模组2。与前述第二发射光阑124相同，第一发射光阑123用于限制非出射光信号传播光路上的内部杂散光，从而达到进一步减少激光收发模块100内部的杂散光的目的。经过准直模块12的出射光信号，为几乎平行出射的光线，出射光信号的截面为圆形光斑，恰好穿过第一通光孔1231。

此外，可选地，激光器11可包括以下任一种：半导体激光器、光纤激光器；准直模块可包括以下任意一种：球透镜、球透镜组、柱透镜组、柱透镜加球透镜组、非球面透镜或梯度折射率透镜。

在一些实施例中，如图2所示，接收模组3可包括聚焦模块31和探测器32，聚焦模块31用于对反射光信号进行会聚，探测器32用于对经过会聚的反射光信号进行接收，聚焦模块31可包括接收会聚镜组35和接收校正镜组36。接收会聚镜组35和接收校正镜组36之间设可置有如图4所示的第一接收光阑33，结合图3所示，聚焦模块31的出射端前侧可设置有第二接收光阑34。设置第一接收光阑33和第二接收光阑34，用于限制非反射光信号传播光路上的内部杂散光，从而达到进一步减少激光收发模块100内部的杂散光的目的，且第一接收光阑33和第二接收光阑34不影响探测器32正常接收反射光信号。

进一步地，第一接收光阑33上可开设有圆形的第二通光孔331，第二接收光阑34上开设有第三通光孔341。反射光信号被接收会聚镜组35会聚后射向接收校正镜组36，第二通光孔331的直径与会聚后的反射光信号直径匹配，使正常接收到的反射光信号会聚后均能进入接收校正镜组36。第三通光孔341的尺寸与会聚、校正后的反射光信号的光斑尺寸匹配，使会聚和校正后的反射光信号均能射向探测器32。可选的，第三通光孔341可以是圆形，椭圆形，圆角正方形等，只要满足第三通光孔341的形状与探测器32的感光面形状匹配即可。

此外，可选的，聚焦模块31可以包括以下任一种：球透镜、球透镜组、柱透镜组。探测器32可以是雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode，APD)、硅光电倍增管(Siliconphotomultiplier，SIPM)、APD阵列、多像素光子计数器(Multi-Pixel Photon Counter，MPPC)、光电倍增管(photomultiplier tube，PMT)、单光子雪崩二极管(single-photonavalanche diode，SPAD)等。

在一个优选的实施例中，第一接收光阑33可设置为能够沿接收模组3的中心光轴的轴向和径向移动调节。准直模块12、分束模块2、聚焦模块31均固定于各自的安装位中，由于加工误差和装配误差，经过接收会聚镜组35的反射光信号的中心光轴与接收校正镜组36的中心光轴极有可能是不共线的；此时，若直接安装固定第一接收光阑33，使第一接收光阑33的中心位于接收校正镜组36的中心光轴上，部分正常接收的反射光信号将被第一接收光阑33阻挡无法被探测器32接收，大大影响的接收效率，影响激光雷达的测距能力和探测精度。因此，第一接收光阑33设置为可调，在中心光轴的轴向和径向进行调节，使反射光信号的接收效果最好；或者，可以设置阈值，当第一接收光阑33调节至接收到的反射光信号超过阈值时，即认为调节完成。

优选地，如图4所示，第一接收光阑33上可设置有可拆卸的调整座332，通过夹持调整座332可对第一接收光阑33进行移动调节，第一接收光阑33调节完成并固定后，可拆除调整座332。夹持调整座332移动调节第一接收光阑33，防止直接夹持第一接收光阑33的本体造成的变形、损坏或污染。调节完成并固定第一接收光阑33后，拆除调整座332；如图1所示，壳体10可包括底壳101和侧盖102，发射模组1、分束模组2和接收模组3安装固定于底壳101后，盖上侧盖102，使发射模组1、分束模组2和接收模组3置于底壳101和侧盖102合围而成的空腔内；因此，拆除调整座332后，安装侧盖102，使激光收发模块100组装完成。

在一些实施例中，如图2、3所示，激光收发模块100还可包括位于分束模组2与接收模组3之间的反射镜模组4。结合图6所示，反射光信号在经分束模组2后，经反射镜模组4反射至接收模组3中。

优选地，如图2所示，经过反射镜模组4的反射光信号的光轴可以与发射光信号的光轴平行。该设置可实现对接收光路的折叠压缩，减少各模组所占用的空间长度，从而使得激光收发模块100的结构更为紧凑。当然，经过反射镜模组4的反射光信号的光轴也可以与发射光信号的光轴呈一定角度，本实施例对此不做限定，只要能够保证经过反射镜模组4的反射光信号可以进入接收模组3即可。

图7-9示出了根据本发明的激光雷达200的结构示意图。如图7-9所示，该激光雷达200包括至少一个上述激光收发模块100。

在如图7-9所示的优选的实施例中，激光雷达200还可包括：振镜组件212，振镜组件212用于接收激光收发模块100发射的出射光信号，并反射后向外出射扫描，还用于接收同轴返回的反射光信号，并反射后射向激光收发模块100；外壳组件，包括底座202和上壳201，上壳201的侧壁上可形成有窗口片203，振镜组件212和至少一个激光收发模块100设置在外壳组件内，出射光信号穿过窗口片203向外出射，同时反射光信号穿过窗口片203射向外壳组件内部。

优选地，窗口片203可倾斜设置，使经振镜组件212反射后射出的出射光信号不垂直于窗口片203。由于窗口片203本身存在一定的镜面反射，若振镜组件212反射后向外出射的出射光信号与窗口片203垂直，镜面反射的部分出射光信号也垂直于窗口片203返回，并射向振镜组件212；部分出射光信号成为杂散光，通过振镜组件212进入激光收发模块100，被激光收发模块中的接收模组3接收，造成近距离的盲区，影响激光雷达200的测距能力和准确性。因此，将窗口片203倾斜设置，使出射光信号不垂直于窗口片203；窗口片203反射的部分出射光信号，射向其他方向，不会原路返回被振镜组件212接收进而进入激光收发模块100。

进一步优选的，如图7所示，窗口片203斜向下设置；被窗口片203反射的部分出射光信号向下传输，被外壳组件内的其他结构反射或散射进入激光收发模块100的可能性小。

值得注意的是，该窗口片203的形状可以为平面，也可以为曲面，只要能够保证在振镜组件212的扫描范围内的出射光信号不垂直于窗口片203即可，这里不作具体的限定。优选的，窗口片203的形状为曲面，能够不遮挡激光雷达200整体视场范围内的出射光信号和反射光信号的前提下，尽量压缩窗口片203的宽度尺寸，进而为压缩激光雷达200的整体体积提供前提条件。

在如图8和如图9所示的优选的实施例中，激光雷达200还可包括折返镜组件211，折返镜组件211可包括与激光收发模块100数量对应的折返镜，每个激光收发模块100发射的出射光信号经过对应的折返镜反射后射向振镜组件212，振镜组件212接收的反射光信号射向折返镜，并经过折返镜反射后射向对应的激光收发模块100。折返镜组件211可用于折叠光路，从而达到减小激光雷达200体积的目的。

具体地，激光收发模块100的出射光信号射向对应的折返镜，经折返镜后射向振镜组件212，振镜组件212将出射光信号向外出射并进行扫描；目标物体300反射产生的反射光信号由振镜组件212接收后，射向折返镜，折返镜将反射光信号反射后射向对应的激光收发模块100，收发模块100接收反射光信号。

进一步地，结合图8和图10所示，激光雷达200还可包括位于激光收发模块100与折返镜组件211之间的支架220，支架220上可形成有用于穿过对应的激光收发模块100发射的出射光信号和接收的反射光信号的光通口221。该支架220上的光通口221的具体形状可根据光路进行设计，其个数可与激光收发模块100的个数相同，并分别与各激光收发模块100相对应。该光通口221可起到光阑的作用，即可使激光收发模块100发出的出射光信号和接收的反射光信号的传播光路上光线通过，对正常传播光路以外的内部杂散光以及外部进入的背景光、其他雷达干扰光(即外部杂散光)进行限制；由于内部杂散光和外部杂散光的传播方向，往往不会沿正常传播的出射光信号、反射光信号的光路方向，可以同时起到抑制外部背景光、其他雷达干扰光，以及抑制内部杂散光的作用。

另外，出射光信号被探测区域内的目标物体300反射后返回反射光信号，由于目标物体300通常产生的是漫反射，因此反射光信号的光斑直径大于出射光信号的光斑直径；接收到的反射光信号中心光轴对准对应的激光收发模块100，同时可能会有边缘的光线射向相相邻的激光收发模块100，造成不同激光收发模块100的通道之间的相互串扰；通过设置通光口221限制射向激光收发模块100的反射光信号的光束，抑制内部通道间的互相串扰，提高激光雷达200的探测准确性。

优选地，支架220上还可形成有用于安装振镜组件212的安装口222。值得注意的是，用于安装振镜组件212的振镜支架可以是与支架220不同的安装支架，该实施例中将用于安装振镜组件212的安装口222同时设置在支架220上，使得用于安装振镜组件212的振镜支架与用于光通过的光通支架集成为一体，可达到减少零件数量、简化结构、降低组装难度以及复杂度的目的。

根据本发明，支架220朝向折返镜组件211的一侧，和/或，支架220朝向激光收发模块100的一侧形成有吸光层(图中未示出)。如前述，支架220上开设的通光口221用于限制出射光信号和反射光信号的光路以外的杂散光，因此必然有部分光线射向支架220上。该吸光层的设置可减少被支架220限制的部分光线被支架220反射或散射后，射向激光收发模块100成为新的杂散光，起到了降低激光雷达200内部产生的杂散光的作用，提高了激光雷达200的近距离的测距能力。

进一步地，如图11所示，振镜组件212的工作面2122前侧可设置有振镜光阑(图中未示出)，和/或，振镜组件212的工作面侧2121的基底上设置有吸光层(图中未示出)。

优选地，振镜组件212可以包括微机电系统(MEMS，Micro-Electro-MechanicalSystem)振镜，MEMS振镜包括反射镜和基底，反射镜通过连接桥与基底连接。MEMS振镜的工作面侧，除了反射镜部分外，其余部分是基底，其基底的材料(可能是硅)表面较光滑，会产生反射或散射。如前述，反射光信号的光斑直径较大，往往大于反射镜的面积，因此反射光信号的部分边缘光线将射向基底，该部分反射光信号被基底反射后射向激光收发模块100成为内部杂散光。因此，在MEMS振镜的前方设置一定孔径的振镜光阑或者在基底上形成吸光层，在保证不遮挡出射光信号和反射光信号的情况下，限制射向MEMS振镜的反射光信号的光斑尺寸和方向，去除射向MEMS振镜的杂散光同时，限制射向MEMS的反射光信号的光斑尺寸，使大部分反射光信号的光线落到反射镜上；另外，在基底上设置吸光层，即使有部分光线落到基底上，吸光层将该部分光线吸收，不会进一步反射成为杂散光。优选地，该吸光层例如可以是吸光纸、吸光膜、消光涂料中的任意一种。

根据本发明，上壳201的内侧面位于窗口片203下方的区域可设置有吸光层(图中未示出)。由于折射镜组件211的折射镜面积有限，射向折射镜组件211的出射光信号和反射光信号，无法完全被折射镜组件211接收，尤其是光斑直径较大的反射光信号，所以在折射镜组件211的后方，即外壳组件的位于窗口片203下方的区域需要进行消光处理，防止未被折返镜组件211接收的出射光信号和反射光信号，被折返镜组件211后方的上壳201的内壁反射造成杂散光，以此降低激光雷达200内部产生的杂散光。优选地，该吸光层可包括贴吸光纸、吸光膜，或者涂消光涂料等等。

本申请的激光收发模块减少其内部的杂散光，激光雷达减少其内部的杂散光、外部的杂散光和多个激光收发模块之间的串扰。避免外部杂散光导致的随机噪声较大，明显减少点云的噪点，提高了激光雷达的测距能力；避免内部杂散光被接收模组接收后探测器提前饱和，无法响应近距离处快速返回的反射光信号，形成前导干扰造成近距离盲区，提高了激光雷达的测距能力和准确性；减少了激光雷达内部多个激光收发模块的光路通道串扰，提高了激光雷达的准确性。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (20)

1.一种激光收发模块，其特征在于，包括：壳体、固定在壳体内的发射模组、分束模组以及接收模组，所述发射模组发出的出射光信号经所述分束模组后向外出射，并在探测区域内被目标物体反射后返回反射光信号，所述反射光信号由所述分束模组接收并偏转后，由所述接收模组接收，其中，所述发射模组与所述分束模组之间设置有消光结构，所述消光结构用于避免被所述分束模组反射的所述出射光信号射向所述接收模组。

2.根据权利要求1所述的激光收发模块，其特征在于，所述消光结构设置于所述壳体上，所述消光结构包括呈角度设置的第一反射面和第二反射面；所述第一反射面的一端靠近所述发射模组，另一端与所述第二反射面相连；所述第二反射面的一端与所述第一反射面相连，另一端靠近所述分束模组。

3.根据权利要求2所述的激光收发模块，其特征在于，所述第一反射面与所述第二反射面均为平面，所述第一反射面与所述第二反射面之间的夹角为钝角。

4.根据权利要求3所述的激光收发模块，其特征在于，所述第二反射面垂直于所述分束模组。

5.根据权利要求2所述的激光收发模块，其特征在于，所述第一反射面和/或所述第二反射面上形成有吸光层。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光收发模块，其特征在于，所述发射模组包括激光器和准直模块，所述激光器用于产生激光信号，所述准直模块用于对所述激光信号进行准直，所述准直模块包括快轴准直镜组和慢轴准直镜组，其中，所述准直模块的出射端前侧设置有第一发射光阑，所述快轴准直镜组与所述慢轴准直镜组之间设置有第二发射光阑。

7.根据权利要求6所述的激光收发模块，其特征在于，所述第一发射光阑上开设有圆形的第一通光孔。

8.根据权利要求6所述的激光收发模块，其特征在于，所述第二发射光阑包括至少一个第二发射子光阑，每个所述第二发射子光阑包括上下对应设置的挡光块。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的激光收发模块，其特征在于，所述接收模组包括聚焦模块和探测器，所述聚焦模块用于对所述反射光信号进行会聚，所述探测器用于对经过会聚的所述反射光信号进行接收，所述聚焦模块包括接收会聚镜组和接收校正镜组，所述接收会聚镜组和所述接收校正镜组之间设置有第一接收光阑，所述聚焦模块的出射端前侧设置有第二接收光阑。

10.根据权利要求9所述的激光收发模块，其特征在于，所述第一接收光阑设置为能够沿所述接收模组的中心光轴的轴向和径向移动调节。

11.根据权利要求10所述的激光收发模块，其特征在于，所述第一接收光阑上还设置有可拆卸的调整座，通过夹持所述调整座对所述第一接收光阑进行移动调节，所述第一接收光阑调节完成并固定后，拆除所述调整座。

12.根据权利要求9所述的激光收发模块，其特征在于，所述第一接收光阑上开设有圆形的第二通光孔，所述第二接收光阑上开设有第三通光孔。

13.一种激光雷达，其特征在于，包括：至少一个根据权利要求1-12中任一项所述的激光收发模块。

14.根据权利要求13所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括：

振镜组件，所述振镜组件用于接收所述激光收发模块发射的所述出射光信号，并反射后向外出射扫描，还用于接收同轴返回的所述反射光信号，并反射后射向所述激光收发模块；

外壳组件，包括底座和上壳，所述上壳的侧壁上形成有窗口片，所述振镜组件和至少一个所述激光收发模块设置在所述外壳组件内，所述出射光信号穿过所述窗口片向外出射，同时所述反射光信号穿过所述窗口片射向所述外壳组件内部。

15.根据权利要求14所述的激光雷达，其特征在于，所述窗口片倾斜设置，以使经所述振镜组件反射后射出的出射光信号与所述窗口片不垂直。

16.根据权利要求14或15所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括折返镜组件，所述折返镜组件包括与所述激光收发模块数量对应的折返镜，每个所述激光收发模块发射的出射光信号经过对应的所述折返镜反射后射向所述振镜组件，所述振镜组件接收的所述反射光信号射向所述折返镜，并经过所述折返镜反射后射向对应的所述激光收发模块。

17.根据权利要求16所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括位于所述激光收发模块与所述折返镜组件之间的支架，所述支架上形成有用于穿过对应的所述激光收发模块发射的所述出射光信号和接收的所述反射光信号的光通口。

18.根据权利要求17所述的激光雷达，其特征在于，所述支架朝向所述折返镜组件的一侧，和/或，所述支架朝向所述激光收发模块的一侧形成有吸光层。

19.根据权利要求14或15所述的激光雷达，其特征在于，所述振镜组件的工作面前侧设置有振镜光阑，和/或，所述振镜组件的工作面侧的基底上设置有吸光层。

20.根据权利要求14或15所述的激光雷达，其特征在于，所述上壳的内侧面位于所述窗口片下方的区域设置有吸光层。

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