CN208654311U - 一种多波长的高线数激光雷达 - Google Patents
一种多波长的高线数激光雷达 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208654311U CN208654311U CN201821319863.5U CN201821319863U CN208654311U CN 208654311 U CN208654311 U CN 208654311U CN 201821319863 U CN201821319863 U CN 201821319863U CN 208654311 U CN208654311 U CN 208654311U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wavelength
- laser radar
- line number
- lens
- array
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
本实用新型属于激光雷达技术领域，公开了一种多波长的高线数激光雷达，包括宽波长谱段发射激光器、衍射光栅、发射透镜、接收透镜、阵列滤光片及阵列探测器；所述宽波长谱段发射激光器发射的探测激光信号经所述衍射光栅沿不同角度展开；沿不同角度展开的探测激光信号通过发射透镜准直至探测目标；由探测目标反射的探测激光信号通过接收透镜接收，再经阵列滤光片传输至阵列探测器。本实用新型可确保高线数激光雷达的单线高重复频率，有助于解决激光雷达的抗干扰问题。
Description
技术领域
本实用新型属于激光雷达技术领域，具体涉及一种多波长的高线数激光雷达。
背景技术
激光雷达是用于感知周围环境参数的传感器，被誉为机器的“眼睛”，在测绘、探测或自动驾驶等领域有着广泛的应用。根据空间扫描光束的数量，激光雷达可分为单线激光雷达和多线激光雷达，后者是构建三维环境参数的关键产品。目前，实现多线激光雷达的方式都是通过增加发射激光器的数量，每个激光器发出一束探测光信号，且所有发射激光器的发射波长一样。如果要进一步提高空间扫描的线数，就必须增加激光器的数目。但因为激光器之间的串扰、发热及封装等问题，激光器数目的增加有一个极限。
因为所有发射激光器的波长一样，探测器无法同时区分单个探测光束。系统必须控制所有的发射激光器依次发光，依次被探测器接收，才能保证所有的激光器发出的信号能够被独立探测，就要求控制电路满足高频率发光及探测的条件。随着激光雷达线数的增加，激光器的数目一致增加，要求控制频率也等比例增加。但电路控制频率也有一个极值，当激光器的数目增加到一个特定值时，电路控制频率就不能再继续提高，也限制了激光雷达扫描线数的进一步增加。因此，只通过增加激光器数目来提高激光雷达扫描的线数，具有一定的局限性。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种多波长的高线数激光雷达，针对现有的单波长、多激光器的实现方案，创新性地提出了一种多波长的高线数实现方案，可优化并解决现有激光雷达空间扫描线数不足的问题。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种多波长的高线数激光雷达包括宽波长谱段发射激光器、衍射光栅、发射透镜、接收透镜、阵列滤光片及阵列探测器；
所述宽波长谱段发射激光器发射的探测激光信号经所述衍射光栅沿不同角度展开；
沿不同角度展开的探测激光信号通过发射透镜准直至探测目标；
由探测目标反射的探测激光信号通过接收透镜接收，再经阵列滤光片传输至阵列探测器。
进一步地，所述衍射光栅的刻线密度为每毫米600线至1200线。
进一步地，所述阵列滤光片包括多片中心波长不同及带宽相同的长波通滤光片。
进一步地，所述发射透镜为非球面透镜。
进一步地，所述接收透镜为非球面透镜。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型的高线数激光雷达的突出优势是可以通过细分探测波段，实现高线数的激光雷达，且发射激光器始终都是一个，不会影响激光雷达的整体系统复杂度；而且，因为不同波长的传输和探测都是相互独立的，没有相互干扰，控制系统的重复频率可直接同时传递给各个波长，不同于现有多线激光雷达平均分配控制系统的重复频率，本实用新型可确保高线数激光雷达的单线高重复频率，有助于解决激光雷达的抗干扰问题。
附图说明
图1是本实用新型的一种多波长的高线数激光雷达的光路原理图。
图2是本实用新型的阵列滤光片和阵列探测器的原理结构图。
图中：1-宽波长谱段发射激光器；2-衍射光栅；3-发射透镜；4-探测目标；5-接收透镜；6-阵列滤光片；7-阵列探测器。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。
如图1所示，本实施例的一种多波长的高线数激光雷达包括宽波长谱段发射激光器1、衍射光栅2、发射透镜3、接收透镜5、阵列滤光片6及阵列探测器7；所述宽波长谱段发射激光器发射的探测激光信号经所述衍射光栅沿不同角度展开；将目前的单波长发射激光器替换为宽带波长发射激光器，通过衍射光栅将不同波长的探测激光信号在空间分开。所述衍射光栅的刻线密度最好为每毫米600线至1200线。
沿不同角度展开的探测激光信号通过发射透镜准直至探测目标4；准直透镜将所有波长的探测信号光束准直传输。
由探测目标反射的探测激光信号通过接收透镜接收，再经阵列滤光片传输至阵列探测器。其中，阵列探测器的探测器接收单元的数量和探测波长的数量一致，即不同的波长信号被不同的探测器接收单元接收。为保证各个波长不会影响其它探测器接收单元的正常信号接收，须在阵列探测器前加入阵列滤波片，过滤出对应的波长，相应地，阵列滤波片的单元数量和也与探测波长的数量一致。具体地，阵列滤光片包括多片中心波长不同及带宽相同的长波通滤光片。
图1为本实用新型的一种多波长的高线数激光雷达光路原理图。宽波长谱段发射激光器可发射出覆盖波段宽度Δλ的探测激光信号。宽波长谱段发射激光器的探测激光信号入射到衍射光栅2上面，经衍射光栅2将不同波长的探测激光信号在空间沿不同角度展开，每个探测波长覆盖一定的光谱宽度δλ，中心波长分别为λ1、λ2、…、λn-1、λn，则数量n的计算公式如下式：
n＝Δλ/δλ (1)
不同波长的探测激光信号传输至发射透镜3(发射透镜优选为非球面透镜，可优化多波长分布引入的透镜像差)，由发射透镜3准直输出至探测目标4表面，并完成对探测目标4不同区域的光探测。不同波长的返回探测光信号被接收透镜5(接收透镜优选为非球面透镜，可优化多波长分布引入的透镜像差)。接收、传输至阵列滤光片6和阵列探测器7，完成不同波长光信号的同时探测。其中，阵列滤光片6和阵列探测器7的原理结构如图2所示，不同的波长的探测激光信号入射到对应的区域，由阵列滤光片6完成不同区域光信号的滤除，避免各个波长对其它区域的串扰。
本实用新型的高线数激光雷达的突出优势是可以通过细分探测波段，实现高线数的激光雷达，且发射激光器始终都是一个，不会影响激光雷达的整体系统复杂度；而且，因为不同波长的传输和探测都是相互独立的，没有相互干扰，控制系统的重复频率可直接同时传递给各个波长。不同于现有多线激光雷达平均分配控制系统的重复频率，本实用新型可确保高线数激光雷达的单线高重复频率，有助于解决激光雷达的抗干扰问题。
本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种多波长的高线数激光雷达，其特征在于：包括宽波长谱段发射激光器、衍射光栅、发射透镜、接收透镜、阵列滤光片及阵列探测器；
所述宽波长谱段发射激光器发射的探测激光信号经所述衍射光栅沿不同角度展开；
沿不同角度展开的探测激光信号通过发射透镜准直至探测目标；
由探测目标反射的探测激光信号通过接收透镜接收，再经阵列滤光片传输至阵列探测器。
2.根据权利要求1所述的多波长的高线数激光雷达，其特征在于：所述衍射光栅的刻线密度为每毫米600线至1200线。
3.根据权利要求1所述的多波长的高线数激光雷达，其特征在于：所述阵列滤光片包括多片中心波长不同及带宽相同的长波通滤光片。
4.根据权利要求3所述的多波长的高线数激光雷达，其特征在于：所述发射透镜为非球面透镜。
5.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的多波长的高线数激光雷达，其特征在于：所述接收透镜为非球面透镜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821319863.5U CN208654311U (zh) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | 一种多波长的高线数激光雷达 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821319863.5U CN208654311U (zh) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | 一种多波长的高线数激光雷达 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208654311U true CN208654311U (zh) | 2019-03-26 |
Family
ID=65789977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821319863.5U Active CN208654311U (zh) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | 一种多波长的高线数激光雷达 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208654311U (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110780278A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-11 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种高速扫描的远距离激光雷达及其控制方法 |
| CN110780282A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-11 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种具有同步并行扫描功能的多线激光雷达和控制方法 |
| CN113064138A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-02 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种基于多波长配置的多线激光雷达 |
| CN113064139A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-02 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种高测量精度的激光雷达及其使用方法 |
| CN113552580A (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-26 | 上海禾赛科技有限公司 | 激光雷达以及使用该激光雷达进行目标物探测的方法 |
| WO2022194006A1 (zh) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | 华为技术有限公司 | 一种探测装置 |
-
2018
- 2018-08-15 CN CN201821319863.5U patent/CN208654311U/zh active Active
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110780278A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-11 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种高速扫描的远距离激光雷达及其控制方法 |
| CN110780282A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-11 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种具有同步并行扫描功能的多线激光雷达和控制方法 |
| CN112098977A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-12-18 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种具有同步并行扫描功能的多线激光雷达和控制方法 |
| CN112098976A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-12-18 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种具有同步并行扫描功能的多线激光雷达和控制方法 |
| CN113552580A (zh) * | 2020-04-17 | 2021-10-26 | 上海禾赛科技有限公司 | 激光雷达以及使用该激光雷达进行目标物探测的方法 |
| CN113064138A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-02 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种基于多波长配置的多线激光雷达 |
| CN113064139A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-02 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种高测量精度的激光雷达及其使用方法 |
| WO2022194006A1 (zh) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | 华为技术有限公司 | 一种探测装置 |
| CN113064138B (zh) * | 2021-03-15 | 2024-02-02 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种基于多波长配置的多线激光雷达 |
| CN113064139B (zh) * | 2021-03-15 | 2024-02-06 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 一种高测量精度的激光雷达及其使用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN208654311U (zh) | 一种多波长的高线数激光雷达 | |
| KR102136401B1 (ko) | 다-파장 이미지 라이다 센서장치 및 이의 신호처리 방법 | |
| CN105334519B (zh) | 基于三通道f-p标准具的多大气参数同时高精度探测激光雷达系统 | |
| CN104597436B (zh) | 一种应用于成像激光雷达的光谱分光装置 | |
| CN104808193B (zh) | 基于非偏振分光棱镜的f‑p标准具瑞利散射多普勒鉴频装置 | |
| US7221438B2 (en) | Coherent laser radar apparatus | |
| US8734011B2 (en) | Distributed optical fiber temperature sensor based on optical fiber delay | |
| CN102226842A (zh) | 多普勒测风激光雷达光学接收系统 | |
| CN101710178A (zh) | 实时定标高光谱分辨率激光雷达装置 | |
| CN103364107A (zh) | 一种衰减自补偿的光纤拉曼电缆温度监测与报警系统 | |
| CN103759855B (zh) | 一种带有光纤布拉格光栅的温度传感系统 | |
| CN106249252B (zh) | 探测云中过冷水的机载近红外激光雷达系统及反演方法 | |
| CN209928021U (zh) | 双波长多偏振激光成像装置 | |
| CN108398695A (zh) | 一种基于接收端光纤色散的高光谱激光雷达系统 | |
| CN114236570B (zh) | 一种激光大气数据系统及计算方法 | |
| CN113671212A (zh) | 一种基于dwdm光开关模块测量三维风量的光路切换通道和切换方法、及激光雷达 | |
| CN106443707A (zh) | 一种超光谱激光雷达系统及其控制方法 | |
| CN108008405A (zh) | 一种双波长光电传感器测距系统及方法 | |
| US11047959B2 (en) | Apparatus and method for generating multiple-wavelength distributed continuous wave and pulse optical transmission signal | |
| CN114966612A (zh) | 一种基于光栅的激光雷达扫描系统 | |
| CN102736197A (zh) | 阵列型光模块 | |
| Abbas et al. | High-precision fiber-optic position sensing using diode laser radar techniques | |
| CN208654324U (zh) | 一种高接收灵敏度的激光测距仪 | |
| US20230341527A1 (en) | Laser detection and ranging (lidar) device | |
| CN107272023A (zh) | 一种测量海平面非均匀水平大气气溶胶消光系数的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 518000 Building 901, C1, Nanshan Zhiyuan, 1001 Xueyuan Avenue, Changyuan Community, Taoyuan Street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: Shenzhen Yuwei Optical Technology Co., Ltd. Address before: Room 2256, 2266-61, 2nd floor, E Block, Dongxin Road, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province Patentee before: Wuhan Yu Wei Optical Technology Co., Ltd. |