[发明专利]用于激光雷达的光脉冲削波器

说明书

本公开各方面提供了用于飞行时间激光雷达应用的系统和方法。该系统和方法包括激光器和脉冲削波器，该脉冲削波器产生快门效应以降低脉冲削波器的瞬时输出功率。因此，该脉冲削波器的输出比激光器初始产生的输出更适用于飞行时间激光雷达应用。这可以允许可能会超过人眼安全限制的激光器可以用于飞行时间激光雷达应用而不超过上述人眼安全限制。

技术领域

本公开涉及光学传感领域，尤其涉及激光雷达。

背景技术

激光雷达(lidar)系统生成脉冲(通常是从激光器)并使用反射的光线进行成像、检测、以及测距。激光雷达系统具有许多应用，包括用于自动化汽车应用的传感器。激光雷达有时也拼写为LIDAR，作为光探测和测距(light detection and ranging)或激光雷达(laser radar)的首字母缩写。

为了避免人眼受伤，一些管辖区域中存在针对激光雷达系统的人眼安全规程。人眼安全规程限制连续波激光器的功率电平或限制脉冲激光器的每脉冲允许能量。

为了获得高分辨率(在厘米量级)的距离测量，需要在100皮秒(下文称为ps)量级的短激光脉冲。然而，使激光产生足够短的脉冲以满足某些激光雷达应用的距离要求、同时保持在人眼安全规程内是困难/昂贵的。

因此，需要至少部分地解决现有技术的一个或多个局限的系统和方法。特别地，需要一种廉价、具有对于各种激光雷达应用充足的范围、并满足人眼安全限制的激光雷达系统。

提供此背景信息以揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。任何前述信息不必被承认或不应被解释为构成对抗本发明的现有技术。

发明内容

飞行时间(time-of-flight)激光雷达系统可以用于对外部物体进行检测和测距。发射脉冲和检测到相应散射光之间的“飞行时间”指示到散射光的点的距离，而发射波束和/或散射光的方向可以用于确定散射光的点的方向。

本公开各方面提供了用于飞行时间激光雷达应用的系统和方法。这样的系统和方法包括激光器和脉冲削波器，该脉冲削波器产生快门效应(shuttering effect)以降低脉冲削波器的瞬时输出功率。因此，从脉冲削波器的输出比最初激光器产生的输出更适用于飞行时间激光雷达应用。这可以使得可能超过人眼安全限制的激光器可以用于飞行时间雷达应用而不超过人眼安全限制。