CN217278915U - 一种发射模组及激光雷达装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种发射模组及激光雷达装置，其中，该发射模组包括：激光光源、光频梳生成装置及分光超透镜；光频梳生成装置与激光光源相对设置，用于将激光光源发射的连续脉冲激光调制为极限光脉冲；分光超透镜设置于光频梳生成装置的出光侧，用于将光频梳生成装置发射的不同频率的极限光脉冲分别向不同的目标角度投射。通过本实用新型实施例提供的发射模组及激光雷达装置，采用分光超透镜代替传统方案中的色散单元，令该部分规格大大减小，使得发射模组的体积变得更加轻薄；并且，分光超透镜的外部特征较为规范，易于与光频梳生成装置进行集成或者封装，减小了整个发射模组在工艺上的复杂程度。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光雷达技术领域，具体而言，涉及一种发射模组及激光雷达装置。
背景技术
激光雷达在智能机器人、全自动驾驶、无人机等众多应用领域表现出极大的市场潜力。因受限于机械式激光雷达系统的大体积和低灵敏度等局限，全固态激光雷达正逐渐走入市场。主流的全固态式激光雷达主要分为光学相控阵式和泛光面阵式两大类。
目前，常见的固态激光雷达系统主要包括光频梳产生装置和分光元件，而其中的分光元件通常选用色散单元，其具体包括棱镜、液晶等。但是，由于色散单元的规格较大，不利于激光雷达的小型化；且构成该色散单元的棱镜等具有不规则的外部特征，使其难以进一步与单片集成的光频梳产生装置进行集成，增大了系统的复杂度。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种发射模组。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种发射模组，其特征在于，包括：激光光源、光频梳生成装置以及分光超透镜；所述光频梳生成装置与所述激光光源相对设置，用于将所述激光光源发射的连续脉冲激光调制为极限光脉冲，所述连续脉冲激光为频率随时间变化的激光；所述分光超透镜设置于所述光频梳生成装置的出光侧，用于将所述光频梳生成装置发射的不同频率的极限光脉冲分别向不同的目标角度投射。
可选地，光频梳生成装置包括片上集成光频梳生成装置或超表面光频梳生成装置。
可选地，分光超透镜包括基底、纳米结构以及填充在所述纳米结构周围的填充材料；在所述基底表面设置有所述纳米结构和所述填充材料；所述纳米结构用于对射入所述分光超透镜中的光按照不同频率向不同角度投射；所述填充材料为在工作波段透明或半透明材料，且所述填充材料的折射率与所述纳米结构的折射率之间的差值的绝对值大于或等于0.5。
可选地，分光超透镜包括第一分光超透镜，所述第一分光超透镜包括纳米结构，且所述纳米结构能将多个不同频率的极限光脉冲向相应的所述目标角度投射。
可选地，分光超透镜包括第二分光超透镜，所述第二分光超透镜包括基底和多种纳米结构，不同种类的纳米结构分别集中分布在所述第二分光超透镜基底的不同区域，且每种纳米结构用于将不同频率的极限光脉冲向相应的所述目标角度投射。
可选地，第二分光超透镜基底的不同区域为面积均分的多个区域。
可选地，上述分光超透镜包括第三分光超透镜，所述第三分光超透镜包括基底和多种纳米结构，每种纳米结构交错排列在所述第三分光超透镜的基底表面，且每种纳米结构用于将不同频率的极限光脉冲向相应的所述目标角度投射。
可选地，该发射模组还包括光束偏折元件；所述光束偏折元件设置于所述光频梳生成装置与所述分光超透镜之间，用于调整所述光频梳生成装置发射的极限光脉冲的方向；或者，所述光束偏折元件设置于所述激光光源与所述光频梳生成装置之间，用于调整所述激光光源发射的连续脉冲激光的方向。
可选地，激光光源为垂直腔体激光器。
第二方面，本实用新型实施例还提供了一种激光雷达装置，其特征在于，包括：任一所述的发射模组、接收模组以及处理模组；所述发射模组用于将不同频率的光以不同角度发射至目标；所述接收模组用于接收从所述目标反射的光，得到探测数据；所述处理模组与所述发射模组和所述接收模组通信耦接，用于控制发射模组，并对所述接收模组得到的探测数据进行处理。
本实用新型实施例上述第一方面提供的方案中，采用分光超透镜代替传统方案中的色散单元，如使用分光超透镜代替棱镜、液晶等，令该部分规格大大减小，使得发射模组的体积变得更加轻薄；并且，分光超透镜的外部特征较为规范，易于与光频梳生成装置进行集成或者封装，减小了整个发射模组在工艺上的复杂程度。
本实用新型实施例上述第二方面提供的方案中，该激光雷达装置由于使用了更加轻薄的发射模组，使得该激光雷达装置本身可以制造得更加轻薄化和小型化，可以与更多的应用场景兼容。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。
图1示出了本实用新型实施例所提供的一种发射模组的结构示意图；
图2示出了本实用新型实施例所提供的发射模组中，激光光源所发射的连续脉冲激光与经光频梳生成装置得到的极限光脉冲之间的对应关系的示意图；
图3示出了本实用新型实施例所提供的发射模组中，第一分光超透镜的俯视图；
图4示出了本实用新型实施例所提供的发射模组中，第二分光超透镜的俯视图；
图5示出了本实用新型实施例所提供的发射模组中，第三分光超透镜的俯视图；
图6示出了本实用新型实施例所提供的发射模组中，在光束偏折元件位于光频梳生成装置与分光超透镜之间的情况下所对应的示意图；
图7示出了本实用新型实施例所提供的一种激光雷达装置的示意图。
图标：
1-激光光源、2-光频梳生成装置、3-分光超透镜、4-光束偏折元件、5-发射模组、6-接收模组、7-处理模组、31-第一分光超透镜、311-第一分光超透镜的纳米结构、32-第二分光超透镜、321-第二分光超透镜的纳米结构、33-第三分光超透镜、331-第三分光超透镜的纳米结构。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型实施例提供了一种发射模组，参见图1所示，该发射模组包括：激光光源1、光频梳生成装置2以及分光超透镜3；图1中以激光光源1的右侧为激光光源1的出光侧为例示出。
如图1所示，光频梳生成装置2与激光光源1相对设置，用于将激光光源1发射的连续脉冲激光调制为极限光脉冲，连续脉冲激光为频率随时间变化的激光；分光超透镜3设置于光频梳生成装置2的出光侧，用于将光频梳生成装置2发射的不同频率的极限光脉冲分别向不同的目标角度投射。该发射模组用于向周围环境中的目标物体发射光束，图1中以右侧树状图像表示目标物体。
在本实用新型实施例提出的发射模组中，激光光源1的出光侧设置有光频梳生成装置2，且该激光光源1可以向该光频梳生成装置2发射连续脉冲激光，其中，该连续脉冲激光是频率随时间稳定变化的激光，例如，该连续脉冲激光可以是频率随时间周期性变化的激光。可选地，该激光光源1为垂直腔体激光器。其中，垂直腔体激光器是一种半导体激光器，其所发射的激光垂直于集成电路的顶面射出，而采用垂直腔体激光器作为激光光源1与传统采用边发射激光器作为激光光源相比具有许多优势。例如，采用该垂直腔体激光器作为激光光源1时，出光方向垂直衬底，可以很容易地实现高密度阵列的集成，能够实现更高功率输出，使得本实用新型实施例所使用的激光光源1出光效果更好。
本实用新型实施例中，当激光光源1向与其相对应设置的光频梳生成装置2发射连续脉冲激光时，该光频梳生成装置可以对该连续脉冲激光进行调制，即将该连续脉冲激光调制为极限光脉冲，其中，极限光脉冲为脉冲宽度小于10-12秒的激光脉冲，且每个极限光脉冲对应一个频率。参见图2所示，图2中曲线表示由激光光源1所发射的连续脉冲激光，且该连续脉冲激光的频率是呈周期性变化的；图2中的每条虚线分别表示：该连续脉冲激光经光频梳生成装置2调制后所对应生成的极限光脉冲，这些调制生成的极限光脉冲形似一把梳子，因此，也可以称所调制得到的极限光脉冲为光频梳。可选地，光频梳生成装置2包括片上集成光频梳生成装置或超表面光频梳生成装置。其中，片上集成光频梳生成装置是指在单个芯片上集成的光频梳生成装置，例如，可以包括微腔谐振腔，微腔滤波器，微腔调制器等，其主要基于所选材料的非线性效应，由于光学微腔中高品质因子模式的特点，使得上述这些片上集成光频梳生成装置非常适用于选频，即生成分别具有某种频率的多个极限光脉冲；或者，该光频梳生成装置2也可以用超表面技术来实现，将超表面光频梳生成装置作为本实用新型专利中所需的光频梳生成装置2，使得该光频梳生成装置2的体积更加轻薄。
其中，在该光频梳生成装置2将连续脉冲激光调制为多个极限光脉冲之后，可以将这些极限光脉冲发射至设置于其出光方向的分光超透镜3表面，且由于分光超透镜3可以将不同极限光脉冲按照每个极限光脉冲的频率向不同的角度进行投射，因此，每个极限光脉冲的频率均可以对应一个角度，即目标角度，该分光超透镜3可以将多个极限光脉冲按照每个极限光脉冲的频率向相应的目标角度进行投射。例如，经光频梳生成装置2调制得到10个极限光脉冲，并且，这10个极限光脉冲所分别具有的频率互不相同，即10个极限光脉冲共对应10种频率；当这10个极限光脉冲投射至分光超透镜3时，该分光超透镜3可以根据每个极限光脉冲的频率，将这10个极限光脉冲按照10种频率所分别对应的目标角度进行投射，如在该分光超透镜3出光方向的环境中沿10个不同目标角度进行投射。
本实用新型实施例采用分光超透镜3代替传统方案中的色散单元，如使用分光超透镜3代替棱镜、液晶等，令该部分规格大大减小，使得发射模组的体积变得更加轻薄；并且，分光超透镜3的外部特征较为规范，易于与光频梳生成装置2进行集成或者封装，减小了整个发射模组在工艺上的复杂程度。
可选地，分光超透镜3包括基底、纳米结构以及填充在纳米结构周围的填充材料；在基底表面设置有纳米结构和填充材料；纳米结构用于对射入分光超透镜3中的光按照不同频率向不同角度投射；填充材料为在工作波段透明或半透明材料，且填充材料的折射率与纳米结构的折射率之间的差值的绝对值大于或等于0.5。
其中，在分光超透镜3的基底上生长有纳米结构和填充在纳米结构周围的填充材料，该基底的主要对纳米结构起到支撑的作用；该纳米结构可以对射入的极限光脉冲进行整形调制，例如，可以是与下述第一分光超透镜31一致，将射入其中的多个极限光脉冲，按照每个极限光脉冲所具有的频率，分别向与每种频率相对应的目标角度投射具有该相应频率的极限光脉冲，且该纳米结构为全介质结构单元。该纳米结构所采用的材料可以包括：氧化钛、氮化硅、熔融石英、氧化铝、氮化镓、磷化镓、非晶硅、晶体硅、氢化非晶硅中的至少一种。而填充在该纳米结构周围的填充材料也是一种在工作波段透明或半透明的材料，即该填充材料对工作波段的光线(如红外光、可见光等)具有高透过率或透过率位于40％～60％之间，以能够保护纳米级的纳米结构。该填充材料的折射率与纳米结构的折射率之间的差值的绝对值大于或等于0.5，以避免填充材料影响光线调制效果。具体地，该填充材料也可以是空气。
可选地，参见图3所示，分光超透镜3包括第一分光超透镜31，第一分光超透镜31包括纳米结构311，且纳米结构311能将多个不同频率的极限光脉冲向相应的目标角度投射。
通常情况下，对于一个极限光脉冲(即具有某一种频率的极限光脉冲)而言，该极限光脉冲若要被分光超透镜3以其频率所对应的目标角度投射出去，该分光超透镜3上用于调制光束的纳米结构的相位
应满足
其中，F表示焦距，c表示光速，f表示频率，x,y表示该纳米结构相对于分光超透镜3中心的空间坐标(即纳米结构在该分光超透镜3上的位置坐标)。而由于该发射模组中，光频梳生成装置2所投射出的多个极限光脉冲是分别具有某一种频率的极限光脉冲，若要使每种频率的极限光脉冲能够经分光超透镜3的纳米结构以各自相应的目标角度投射出去，该分光超透镜3上的纳米结构的相位应同时满足
其中，m表示极限光脉冲的个数，例如其可以是大于10的整数；该式子则表示每一种频率的极限光脉冲在经过分光超透镜3向目标角度投射时，该分光超透镜3上的纳米结构应满足的相位。
本实用新型实施例所提供的发射模组中，分光超透镜3可以是第一分光超透镜31，如图3所示，在该第一分光超透镜31的基底上生长有多个纳米结构311。从纳米数据库中可以检索到该第一分光超透镜31所需的纳米结构311对应的具体数据，该纳米数据库是用来储存具有各种不同相位、能够将不同频率的光束向相应的目标角度投射的海量纳米结构具体数据的数据库。在本实用新型实施例中，纳米结构311其所对应的具体数据，是能够同时满足式子
的数据，即，所选取的纳米结构311符合同时将m个频率所分别对应的m个极限光脉冲投射出去，并且所投射的方向均是按照与每个频率相对应的目标角度进行投射的条件。例如，此时若有10束极限光脉冲，每束极限光脉冲分别对应一种频率，且每种频率互不相同，可以直接从纳米数据库中检索到能够同时调制这10种频率的极限光脉冲的纳米结构311的具体数据，并按照该数据在基底之上生成多个纳米结构311，制成第一分光超透镜31，以实现将这10中频率的极限光脉冲分别向各自对应的目标角度投射，如向10个不同方向投射出去。
本实用新型实施例基于所需调制的极限光脉冲的频率，可以直接从纳米数据库中选取能够同时将每种频率的极限光脉冲分别向相应的目标角度投射的纳米结构311的具体数据，在基底上生成该种数据规格的纳米结构311，以制成第一分光超透镜31，其每个纳米结构311可以对每个极限光脉冲调制向不同目标角度投射，可以使每个纳米结构311均可射出多个目标角度的光，提高该第一分光超透镜31射出光线的亮度与强度。
可选地，参见图4所示，分光超透镜3包括第二分光超透镜32，第二分光超透镜32包括基底和多种纳米结构321，不同种类的纳米结构321分别集中分布在第二分光超透镜32基底的不同区域，且每种纳米结构321用于将不同频率的极限光脉冲向相应的目标角度投射，图4中以不同形状的填充图形表示不同种类的纳米结构321。
本实用新型实施例所提供的发射模组中，分光超透镜3可以是第二分光超透镜32，如图4所示，在该第二分光超透镜32的基底上生长有多个纳米结构321，可以从纳米数据库中确定多种纳米结构321分别对应的具体数据，每种纳米结构321的数量分别为多个，第一种纳米结构中所包含的每一个纳米结构321可以将频率为f1的极限光脉冲以其相应的目标角度θ1进行投射；第二种纳米结构中所包含的每一个纳米结构321可以将频率为f2的极限光脉冲以其相应的目标角度θ2进行投射；……第m种纳米结构中所包含的每一个纳米结构321可以将频率为fm的极限光脉冲以其相应的目标角度θm进行投射。本实用新型实施例中，可以将所确定的纳米结构321按照不同种类(如可以调制不同频率的极限光脉冲以不同角度投射的每种纳米结构321)分布在基底的不同区域，以制成第二分光超透镜32，当多种不同频率的极限光脉冲投射至该第二分光超透镜32上时，不同频率的极限光脉冲可以从相应区域(该第二分光超透镜32上能够将该频率的极限光脉冲向目标角度投射的区域)以目标角度进行投射。
在本实用新型实施例中，一种纳米结构321可以调制一种频率的极限光脉冲，也可以对多个极限光脉冲(不同频率)进行调制。例如，在所生成的4个极限光脉冲分别对应有4种频率的情况下，纳米结构321可以是4种分别调制上述4种频率的极限光脉冲以目标角度投射的纳米结构，其也可以是能够同时调制上述4种频率中的任意多种频率的极限光脉冲的纳米结构，不同种的纳米结构321能够调制的极限光脉冲的频率至少有一个是不同的，例如，上述4个极限光脉冲的频率分别对应f1、f2、f3、f4；可以提取能够同时调制f1和f2的极限光脉冲的纳米结构321，以及能够同时调制f1和f3的极限光脉冲的纳米结构321，还有能够同时调制f2、f3和f4的极限光脉冲的纳米结构321，将这三种纳米结构321分别排列于第二分光超透镜32的三块不同区域，以实现将这4个极限光脉冲分别以不同的目标角度投射出去。可选地，第二分光超透镜32基底的不同区域为面积均分的多个区域。本实用新型实施例中，可以根据所提取的纳米结构321的种类个数，将基底进行均匀划分，即等分为与纳米结构种类个数相同的多个区域，这样可以最大程度利用第二分光超透镜32的基底，也能使该第二分光超透镜32所射出的每个目标角度的光线实现均匀分布。
可选地，参见图5所示，分光超透镜3包括第三分光超透镜33，第三分光超透镜33包括基底和多种纳米结构331，每种纳米结构331交错排列在第三分光超透镜33的基底表面，且每种纳米结构331用于将不同频率的极限光脉冲向相应的目标角度投射，图5中以不同形状的填充图形表示不同种类的纳米结构331。
本实用新型实施例所提供的发射模组中，分光超透镜3可以是第三分光超透镜33，如图5所示，在该第三分光超透镜33的基底上生长有多个纳米结构331，这些纳米结构331与上述实施例中为第二分光超透镜32所提取的纳米结构321相同，此处不再赘述。本实用新型实施例中，可以将所提取出的纳米结构331交错排列(如随机分布)在基底的不同区域，以制成第三分光超透镜33，当多种不同频率的极限光脉冲投射至该第三分光超透镜33上时，该第三分光超透镜33上的纳米结构331能够将所能调制的频率的极限光脉冲向目标角度进行投射。由于该第三分光超透镜33包括的纳米结构331是交错排列在基底表面，无需对基底进行区域的划分，使加工复杂度进一步降低。
可选地，参见图6所示，该发射模组还可以包括光束偏折元件4。该光束偏折元件4设置于光频梳生成装置2与分光超透镜3之间，用于调整光频梳生成装置2发射的极限光脉冲的方向；或者，光束偏折元件4设置于激光光源1与光频梳生成装置2之间，用于调整激光光源1发射的连续脉冲激光的方向。其中，图6以光束偏折元件4设置于光频梳生成装置2与分光超透镜3之间为例示出。
在本实用新型实施例所提出的发射模组中，除了上述激光光源1、光频梳生成装置2以及分光超透镜3以外，还可以设置有光束偏折元件4，用于在上述各部件受安装空间限制时，例如为节省空间无法相对平行安装上述各部件时，在发射模组中加入该光束偏折元件4可以实现对光束投射方向的调整。如图6所示，在分光超透镜3不能与光频梳生成装置2平行设置的情况下，可以将光束偏折元件4设置在光频梳生成装置2的出光侧、分光超透镜3的入光侧位置上，令光频梳生成装置2发射的多个极限光脉冲先射在该光束偏折元件4表面，经反射最后射入分光超透镜3，以将极限光脉冲的投射路线调整为能够准确射入分光超透镜3的路线并投射出去。或者，在光频梳生成装置2不能与激光光源1平行相对设置的情况下，可以将光束偏折元件4设置在激光光源1的出光侧、光频梳生成装置2的入光侧位置上，令激光光源1发射的连续脉冲激光先射在该光束偏折元件4表面，经反射最后射入光频梳生成装置2，以将连续脉冲激光的投射路线调整为能够准确射入光频梳生成装置2的路线并投射出去。其中，光束偏折元件4包括反射镜、反射棱镜等，且发射模组中具体可以包含几个光束偏折元件4也可以根据实际所需情况进行设置，例如也可以同时在激光光源1与光频梳生成装置2之间、光频梳生成装置2与分光超透镜3之间各设置一个光束偏折元件4，只要能够将连续脉冲激光以及极限光脉冲分别投射至光频梳生成装置2以及分光超透镜3上即可，本实施例对此不做限定。
本实用新型实施例在发射模组中各部件安装位置受限的情况下，加入光束偏折元件4以调整各部件投射出的光束的传播路径，能够使发射模组的功能不会因安装位置而受影响，可以与更多的应用场景兼容。
本实用新型实施例还提供一种激光雷达装置，参见图7所示，包括：上述任一实施例提供的发射模组5、接收模组6以及处理模组7。该激光雷达装置可用于探测发射模组5出光方向对应的环境中所具有的目标，图7中用小轿车表示目标。其中，发射模组5用于将不同频率的光以不同目标角度发射至目标；接收模组6用于接收从目标反射的光，得到探测数据；处理模组7与发射模组5和接收模组6通信耦接，用于控制发射模组5，并对接收模组6得到的探测数据进行处理。
本实用新型实施例中，在上述任一种实施例提供的发射模组5的基础上，结合接收模组6以及处理模组7，均可分别生成激光雷达装置。在该激光雷达装置中，处理模组7用于连接和控制发射模组5，令发射模组5可以根据所发射光线的频率不同，使其以不同的目标角度向目标(如图7中小轿车)发射光线；此外，处理模组7还用于与接收模组6通信耦接，可以将接收模组6所得到的探测数据进行处理；其中，该接收模组6所得到的探测数据是通过接收目标所反射的光而进一步得到的数据。其中，该处理模组7对接收模组6得到的探测数据的具体处理方法可以是调频连续波相干法；该调频连续波相干法是本领域的成熟技术，此处不做赘述。例如，当需要对某物体(例如图7中小轿车)或某个区域进行探测时，可以将该物体或该区域作为目标，由该发射模组5将不同频率的光以不同目标角度发射至目标；之后，可以由该接收模组6接收经该目标所反射回来的光，通过该反射光得到探测数据，并由处理模组7对该接收模组6接收到的探测数据进行后续处理，如根据发射光与反射光的往返时间可以计算目标的距离信息等。
本实用新型实施例所提供的激光雷达装置由于使用了更加轻薄的发射模组5，使得该激光雷达装置本身可以制造得更加轻薄化和小型化，可以与更多的应用场景兼容。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的技术方案，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种发射模组，其特征在于，包括：激光光源(1)、光频梳生成装置(2)以及分光超透镜(3)；
所述光频梳生成装置(2)与所述激光光源(1)相对设置，用于将所述激光光源(1)发射的连续脉冲激光调制为极限光脉冲，所述连续脉冲激光为频率随时间变化的激光；
所述分光超透镜(3)设置于所述光频梳生成装置(2)的出光侧，用于将所述光频梳生成装置(2)发射的不同频率的极限光脉冲分别向不同的目标角度投射。
2.根据权利要求1所述的发射模组，其特征在于，所述光频梳生成装置(2)包括片上集成光频梳生成装置或超表面光频梳生成装置。
3.根据权利要求1所述的发射模组，其特征在于，所述分光超透镜(3)包括基底、纳米结构以及填充在所述纳米结构周围的填充材料；在所述基底表面设置有所述纳米结构和所述填充材料；
所述纳米结构用于对射入所述分光超透镜(3)中的光按照不同频率向不同目标角度投射；所述填充材料为在工作波段透明或半透明材料，且所述填充材料的折射率与所述纳米结构的折射率之间的差值的绝对值大于或等于0.5。
4.根据权利要求1所述的发射模组，其特征在于，所述分光超透镜(3)包括第一分光超透镜(31)，所述第一分光超透镜(31)包括纳米结构(311)，且所述纳米结构(311)能将多个不同频率的极限光脉冲向相应的所述目标角度投射。
5.根据权利要求3所述的发射模组，其特征在于，所述分光超透镜(3)包括第二分光超透镜(32)，所述第二分光超透镜(32)包括基底和多种纳米结构(321)，不同种类的纳米结构(321)分别集中分布在所述第二分光超透镜(32)基底的不同区域，且每种纳米结构(321)用于将不同频率的极限光脉冲向相应的所述目标角度投射。
6.根据权利要求5所述的发射模组，其特征在于，所述第二分光超透镜(32)基底的不同区域为面积均分的多个区域。
7.根据权利要求3所述的发射模组，其特征在于，所述分光超透镜(3)包括第三分光超透镜(33)，所述第三分光超透镜(33)包括基底和多种纳米结构(331)，每种纳米结构(331)交错排列在所述第三分光超透镜(33)的基底表面，且每种纳米结构(331)用于将不同频率的极限光脉冲向相应的所述目标角度投射。
8.根据权利要求1所述的发射模组，其特征在于，还包括光束偏折元件(4)；所述光束偏折元件(4)设置于所述光频梳生成装置(2)与所述分光超透镜(3)之间，用于调整所述光频梳生成装置(2)发射的极限光脉冲的方向；或者，
所述光束偏折元件(4)设置于所述激光光源(1)与所述光频梳生成装置(2)之间，用于调整所述激光光源(1)发射的连续脉冲激光的方向。
9.根据权利要求1所述的发射模组，其特征在于，所述激光光源(1)为垂直腔体激光器。
10.一种激光雷达装置，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一所述的发射模组(5)、接收模组(6)以及处理模组(7)；
所述发射模组(5)用于将不同频率的光以不同目标角度发射至目标；
所述接收模组(6)用于接收从所述目标反射的光，得到探测数据；
所述处理模组(7)与所述发射模组(5)和所述接收模组(6)通信耦接，用于控制发射模组(5)，并对所述接收模组(6)得到的探测数据进行处理。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202220834503.9U CN217278915U (zh) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | 一种发射模组及激光雷达装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217278915U true CN217278915U (zh) | 2022-08-23 |
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ID=82874631
Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217278915U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11927769B2 (en) | 2022-03-31 | 2024-03-12 | Metalenz, Inc. | Polarization sorting metasurface microlens array device |
| US11978752B2 (en) | 2019-07-26 | 2024-05-07 | Metalenz, Inc. | Aperture-metasurface and hybrid refractive-metasurface imaging systems |
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- 2022-04-12 CN CN202220834503.9U patent/CN217278915U/zh active Active
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| US11978752B2 (en) | 2019-07-26 | 2024-05-07 | Metalenz, Inc. | Aperture-metasurface and hybrid refractive-metasurface imaging systems |
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