CN108226898A - 激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法 - Google Patents

激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108226898A
CN108226898A CN201810034847.XA CN201810034847A CN108226898A CN 108226898 A CN108226898 A CN 108226898A CN 201810034847 A CN201810034847 A CN 201810034847A CN 108226898 A CN108226898 A CN 108226898A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
shoot
sub
delay line
collimation unit
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.)
Pending
Application number
CN201810034847.XA
Other languages
English (en)
Inventor
邱纯鑫
刘乐天
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suteng Innovation Technology Co Ltd
Original Assignee
Suteng Innovation Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suteng Innovation Technology Co Ltd filed Critical Suteng Innovation Technology Co Ltd
Priority to CN201810034847.XA priority Critical patent/CN108226898A/zh
Publication of CN108226898A publication Critical patent/CN108226898A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4814Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4818Constructional features, e.g. arrangements of optical elements using optical fibres
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483Details of pulse systems
    • G01S7/484Transmitters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本发明的实施例中公开了一种激光雷达及提高激光雷达的发射点频的方法,激光雷达包括:半导体激光器,用于发射出射激光;发射端第一准直单元,用于准直所述半导体激光器发射的出射激光;微透镜阵列,用于将准直后的出射激光分为N束出射子激光,并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线;光纤延迟线,用于延迟所述出射子激光的出射时间;合束器,用于将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光;发射端第二准直单元,用于准直来自所述合束器的出射激光。本发明可以提高激光雷达的发射点频,从而提高了激光雷达的角分辨率。

Description

激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法
技术领域
本发明涉及检测领域,特别涉及一种激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法。
背景技术
激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达***,其工作原理是先向目标发射探测激光光束,然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。
发射器是激光雷达中用于发射出射激光的部件,是激光雷达的重要组成部分。实际上,发射器发射的激光是不连续的,是以脉冲形式发送的,发射器在一秒钟内产生的脉冲个数称为发射器的重频。发射器的重频越高,单位时间内呈现在激光雷达上的点数就越多,所以也称为激光雷达的发射点频。而呈现在激光雷达上的点数越多,在激光雷达的视场一定的情况下,那么在点与点之间的角度间隔就越小,即激光雷达的角分辨率就越高。
现有技术中,还没有一种通过提高激光雷达的发射点频从而提高激光雷达角分辨率的方法。
发明内容
本发明实施例中提供了一种激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法,能提高激光雷达的发射点频,提高激光雷达的角分辨率。
为了解决上述技术问题,本发明实施例公开了如下技术方案:
一方面,提供了一种激光雷达,包括:
半导体激光器,用于发射出射激光;
发射端第一准直单元,用于准直所述半导体激光器发射的出射激光;
微透镜阵列,用于将准直后的出射激光分为N束出射子激光,并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线;
光纤延迟线,用于延迟所述出射子激光的出射时间;
合束器,用于将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光;
发射端第二准直单元,用于准直来自所述合束器的出射激光。
可选的,所述发射端第一准直单元包括:
慢轴准直单元,用于在所述半导体激光器的慢轴准直所述出射激光;
快轴准直单元,用于在所述半导体激光器的快轴准直所述出射激光。
可选的,所述光纤延迟线与相邻光纤延迟线之间的延迟时间差为:
c/(N*f),
其中,c为光速,N为出射子激光的条数,f为半导体激光器的发射点频。
第二方面,提供了一种提高激光雷达的发射点频的方法,所述方法包括:
半导体激光器发射出射激光;
发射端第一准直单元准直所述半导体激光器发射的出射激光;
微透镜阵列将准直后的出射激光分为N束出射子激光,并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线;
光纤延迟线延迟所述出射子激光的出射时间;
合束器将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光;
发射端第二准直单元准直来自所述合束器的出射激光。
可选的,所述发射端第一准直单元准直半导体激光器发射的出射激光,包括:
慢轴准直单元在所述半导体激光器的慢轴准直所述出射激光;
快轴准直单元在所述半导体激光器的快轴准直所述出射激光。
可选的,所述光纤延迟线与相邻光纤延迟线之间的延迟时间差为:
c/(N*f),
其中,c为光速,N为出射子激光的条数,f为半导体激光器的发射点频。
本发明的实施例中公开了一种激光雷达,包括半导体激光器,用于发射出射激光;发射端第一准直单元,用于准直所述半导体激光器发射的出射激光;微透镜阵列,用于将准直后的出射激光分为N束出射子激光,并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线;光纤延迟线,用于延迟所述出射子激光的出射时间;合束器,用于将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光;发射端第二准直单元,用于准直来自所述合束器的出射激光。本发明实施例中,N束出射子激光之间具有时间差,可以依次出射至同一个检测点上,相当于提高了单位时间内同一个检测点上的激光粒子数,因此本发明实施例的激光雷达可以提高激光雷达的发射点频,从而提高了激光雷达的角分辨率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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所示为本发明实施例的激光雷达的结构示意图;
图2所示为本发明实施例的激光雷达的结构示意图;
图3所示为本发明实施例的激光雷达的激光光斑示意图。
具体实施方式
本发明如下实施例提供了一种激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法,能提高激光雷达的发射点频,提高激光雷达的角分辨率。
图1所示为本发明实施例的激光雷达的结构示意图,如图1所示,所述激光雷达包括:
半导体激光器110,用于发射出射激光;
发射端第一准直单元120,用于准直所述半导体激光器110发射的出射激光;
微透镜阵列130,用于将准直后的出射激光分为N束出射子激光,并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线;
光纤延迟线140,用于延迟所述出射子激光的出射时间;
合束器150,用于将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光;
发射端第二准直单元160,用于准直来自所述合束器的出射激光。
光纤延迟线可以将光纤传输的距离增加或者减少,从而达到输出激光从时间上延迟的装置。本发明实施例中,任意一条光纤延迟线与相邻光纤延迟线之间的延迟时间差为:
c/(N*f),
其中,c为光速,N为出射子激光的条数,f为半导体激光器的发射点频。
设置好时间差之后,可以使激光在时间上均匀的出射在检测点上。
本发明实施例中,可以对光纤延迟线进行编号,分别为1、2……N,
本发明实施例中,由于光纤延迟线的存在,N束出射子激光之间具有时间差,可以依次出射至同一个检测点上,相当于提高了单位时间内同一个检测点上的激光粒子数,因此本发明实施例的激光雷达可以提高激光雷达的发射点频,从而提高了激光雷达的角分辨率。
图2所示为本发明实施例的激光雷达的结构示意图,图2所示的激光雷达中,包括半导体激光器110、发射端第一准直单元120、微透镜阵列130、光纤延迟线140、合束器150、发射端第二准直单元160,其中,发射端第一准直单元120包括慢轴准直单元121和快轴准直单元122。
慢轴准直单元121用于在所述半导体激光器的慢轴准直所述出射激光;
快轴准直单元122,用于在所述半导体激光器的快轴准直所述出射激光。
半导体激光器在两个相互垂直的方向发散角不同,发光尺寸也不同,快轴是指发散角较大的方向,慢轴是指发散角较小的方向,因此需要对于快轴和慢轴分别进行准直才能达到最好的准直效果。
图3所示为本发明实施例的激光雷达的激光光斑的示意图,经慢轴准直单元121和快轴准直单元122后的激光光斑如图3(a)所示,是一个长条状光斑;经微透镜阵列130后的激光光斑如图3(b)所示,被分为了N份。这N束出射子激光被N条光纤延迟线延迟后,会依次出射至监测点,从而提高了激光雷达的发射点频。
和上述激光雷达相对应,本发明实施例还提供了一种提高激光雷达发射点频的方法,所述方法包括:
半导体激光器发射出射激光;
发射端第一准直单元准直所述半导体激光器发射的出射激光;
微透镜阵列将准直后的出射激光分为N束出射子激光,并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线;
光纤延迟线延迟所述出射子激光的出射时间;
合束器将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光;
发射端第二准直单元准直来自所述合束器的出射激光。
可选的,所述发射端第一准直单元准直半导体激光器发射的出射激光,包括:
慢轴准直单元在所述半导体激光器的慢轴准直所述出射激光;
快轴准直单元在所述半导体激光器的快轴准直所述出射激光。
可选的,所述光纤延迟线与相邻光纤延迟线之间的延迟时间差为:
c/(N*f),
其中,c为光速,N为出射子激光的条数,f为半导体激光器的发射点频。
本发明实施例的方法,可以提高激光雷达的发射点频,从而提高了激光雷达的角分辨率。
本发明的实施例中公开了一种激光雷达及提高激光雷达的发射点频的方法,激光雷达包括:半导体激光器,用于发射出射激光;发射端第一准直单元,用于准直所述半导体激光器发射的出射激光;微透镜阵列,用于将准直后的出射激光分为N束出射子激光,并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线;光纤延迟线,用于延迟所述出射子激光的出射时间;合束器,用于将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光;发射端第二准直单元,用于准直来自所述合束器的出射激光。本发明实施例中,N束出射子激光之间具有时间差,可以依次出射至同一个检测点上,相当于提高了单位时间内同一个检测点上的激光粒子数,因此本发明实施例的激光雷达可以提高激光雷达的发射点频,从而提高了激光雷达的角分辨率。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现,通用硬件包括通用集成电路、通用CPU、通用存储器、通用元器件等,当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于***实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述的本发明实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光雷达,其特征在于,包括:
半导体激光器,用于发射出射激光;
发射端第一准直单元,用于准直所述半导体激光器发射的出射激光;
微透镜阵列,用于将准直后的出射激光分为N束出射子激光,并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线;
光纤延迟线,用于延迟所述出射子激光的出射时间;
合束器,用于将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光;
发射端第二准直单元,用于准直来自所述合束器的出射激光。
2.如权利要求1所述的激光雷达,其特征在于,所述发射端第一准直单元包括:
慢轴准直单元,用于在所述半导体激光器的慢轴准直所述出射激光;
快轴准直单元,用于在所述半导体激光器的快轴准直所述出射激光。
3.如权利要求2所述的激光雷达,其特征在于,所述光纤延迟线与相邻光纤延迟线之间的延迟时间差为:
c/(N*f),
其中,c为光速,N为出射子激光的条数,f为半导体激光器的发射点频。
4.一种提高激光雷达的发射点频的方法,其特征在于,所述方法包括:
半导体激光器发射出射激光;
发射端第一准直单元准直所述半导体激光器发射的出射激光;
微透镜阵列将准直后的出射激光分为N束出射子激光,并将所述N束出射子激光耦合进入N条光纤延迟线;
光纤延迟线延迟所述出射子激光的出射时间;
合束器将光纤延迟线输出的出射子激光合为一条出射激光;
发射端第二准直单元准直来自所述合束器的出射激光。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述发射端第一准直单元准直半导体激光器发射的出射激光,包括:
慢轴准直单元在所述半导体激光器的慢轴准直所述出射激光;
快轴准直单元在所述半导体激光器的快轴准直所述出射激光。
6.如权力要求5所述的方法,其特征在于,所述光纤延迟线与相邻光纤延迟线之间的延迟时间差为:
c/(N*f),
其中,c为光速,N为出射子激光的条数,f为半导体激光器的发射点频。
CN201810034847.XA 2018-01-15 2018-01-15 激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法 Pending CN108226898A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810034847.XA CN108226898A (zh) 2018-01-15 2018-01-15 激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810034847.XA CN108226898A (zh) 2018-01-15 2018-01-15 激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108226898A true CN108226898A (zh) 2018-06-29

Family

ID=62641885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810034847.XA Pending CN108226898A (zh) 2018-01-15 2018-01-15 激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108226898A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020191809A1 (zh) * 2019-03-25 2020-10-01 深圳市速腾聚创科技有限公司 激光雷达及其装调方法
US11782144B2 (en) 2019-04-04 2023-10-10 Suteng Innovation Technology Co., Ltd. Lidar and adjustment method thereof

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1831560A (zh) * 2006-04-21 2006-09-13 太原理工大学 基于半导体激光器的混沌激光测距方法及装置
CN101609212A (zh) * 2009-07-21 2009-12-23 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 对半导体激光器出射光束的整形方法
JP2011243717A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Panasonic Corp 半導体レーザモジュールおよびこれを用いたファイバレーザ
JP2013068525A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Aisin Seiki Co Ltd テラヘルツ波発生検出装置
CN103712688A (zh) * 2014-01-08 2014-04-09 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 高功率超短激光实时近场强度分布测量装置
CN104075875A (zh) * 2014-06-04 2014-10-01 华南师范大学 一种测量微纳器件延迟特性的测量装置和测量方法
CN104538832A (zh) * 2014-11-19 2015-04-22 中国科学院光电研究院 脉冲激光时间域倍频装置
CN106025792A (zh) * 2016-05-04 2016-10-12 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种利用光谱合成改善三基色激光白光光源光谱成分的装置
CN106848816A (zh) * 2017-02-08 2017-06-13 中科先为激光科技(北京)有限公司 时序合成准连续光纤激光器
CN207851292U (zh) * 2018-01-15 2018-09-11 深圳市速腾聚创科技有限公司 激光雷达

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1831560A (zh) * 2006-04-21 2006-09-13 太原理工大学 基于半导体激光器的混沌激光测距方法及装置
CN101609212A (zh) * 2009-07-21 2009-12-23 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 对半导体激光器出射光束的整形方法
JP2011243717A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Panasonic Corp 半導体レーザモジュールおよびこれを用いたファイバレーザ
JP2013068525A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Aisin Seiki Co Ltd テラヘルツ波発生検出装置
CN103712688A (zh) * 2014-01-08 2014-04-09 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 高功率超短激光实时近场强度分布测量装置
CN104075875A (zh) * 2014-06-04 2014-10-01 华南师范大学 一种测量微纳器件延迟特性的测量装置和测量方法
CN104538832A (zh) * 2014-11-19 2015-04-22 中国科学院光电研究院 脉冲激光时间域倍频装置
CN106025792A (zh) * 2016-05-04 2016-10-12 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种利用光谱合成改善三基色激光白光光源光谱成分的装置
CN106848816A (zh) * 2017-02-08 2017-06-13 中科先为激光科技(北京)有限公司 时序合成准连续光纤激光器
CN207851292U (zh) * 2018-01-15 2018-09-11 深圳市速腾聚创科技有限公司 激光雷达

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020191809A1 (zh) * 2019-03-25 2020-10-01 深圳市速腾聚创科技有限公司 激光雷达及其装调方法
US11782144B2 (en) 2019-04-04 2023-10-10 Suteng Innovation Technology Co., Ltd. Lidar and adjustment method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208506242U (zh) 激光雷达***
CN107153193A (zh) 多线激光雷达和多线激光雷达控制方法
CN108717182A (zh) 激光雷达抗干扰的方法及抗干扰激光雷达
CN107153198A (zh) 激光雷达和激光雷达控制方法
CN108594253B (zh) 光脉冲测距方法、装置、激光雷达和存储介质
US11506760B2 (en) Lidar and lidar control method
CN111007484B (zh) 一种单线激光雷达
CN109856645B (zh) 基于混沌调制vcsel阵列的无人驾驶激光雷达装置
CN109856644A (zh) 用于无人驾驶汽车的高探测效率vcsel阵列混沌激光雷达装置
CN107153195A (zh) 多线激光雷达和多线激光雷达控制方法
CN206321794U (zh) 多线激光雷达
CN106707259A (zh) 激光雷达与激光雷达控制方法
CN207851292U (zh) 激光雷达
CN108226898A (zh) 激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法
CN110333496A (zh) 多线激光雷达
CN108957423A (zh) 多线激光雷达
CN108303702A (zh) 一种相位式激光测距***及方法
CN209117862U (zh) 多线激光雷达
CN114509744A (zh) 一种激光雷达的测距检测率的评估方法、装置及设备
CN108089175B (zh) 激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法
CN208092227U (zh) 激光雷达
CN207851294U (zh) 激光雷达
CN108241145B (zh) 激光雷达及提高激光雷达发射点频的方法
CN209117863U (zh) 激光雷达
CN207851283U (zh) 激光雷达

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180629