[实用新型]一种光学接收系统

说明书

本申请公开一种光学接收系统，包括成像光学模块、散射光学元件和单像元探测器；散射光学元件的入射面设置在成像光学模块的焦平面，将聚焦至焦平面的回波光束向各个方向散射；单像元探测器设置在散射光学元件的出射面一侧，完成回波光束的检测。由于从各个角度入射的回波光束都会聚焦至焦平面，而散射光学元件可以将焦平面的回波光束向各个方向散射，因此，设置在散射光学元件的出射面一侧的单像元探测器即可对各个激光器的回波光束进行检测。相比设置探测器阵列或面阵的方式，本申请通过设置散射光学元件和单像元探测器，即仅设置一个探测器，进而减小了驱动电路的尺寸、重量、功耗和成本，并且由于仅设置一个探测器，减小了探测器成本。

技术领域

本申请涉及激光雷达领域，更具体地说，涉及一种光学接收系统。

背景技术

以激光雷达为核心的3D感知技术可广泛应用于无人驾驶、AR/VR、智慧城市、智慧物流、手势识别、安防监控等领域。为提高激光雷达对回波信号收集效率，接收端需装配大口径光学透镜。目前，在主流的混合固态激光雷达中，光发射端由几十个激光器构成，向不同方向发射激光。雷达接收端由相等数量的探测器构成，探测器的作用是将光信号转换为电信号，经过滤波、放大、模数转换等过程后输入到信号处理电路，计算激光脉冲飞行时间，从而得到距离信息。

根据激光器和探测器的物像关系，探测器位置需精密控制，使每个探测器视场与激光器光束方向一一对应。同理，在全固态激光雷达中，为实现大视场角的二维3D成像，接收端需安装大规格的探测器面阵。不论探测器线阵或面阵，探测器的驱动电路均很复杂，驱动电路的尺寸、重量和功耗都很大，而且探测器线阵或面阵价格高。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提出一种光学接收系统，欲实现减小驱动电路的尺寸、重量、功耗以及成本，并且减小探测器成本的目的。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种光学接收系统，包括：成像光学模块、散射光学元件和单像元探测器；

所述成像光学模块，用于将不同角度的回波光束聚焦至焦平面；

所述散射光学元件的入射面设置在所述焦平面，所述散射光学元件用于将聚焦至所述焦平面的回波光束向各个方向散射；

所述单像元探测器设置在所述散射光学元件的出射面一侧，所述单像元探测器用于检测回波光束。

可选的，所述系统还包括：设置在所述散射光学元件的所述入射面的表面的增透膜。

可选的，所述散射光学元件的入射面为凹凸粗糙面。

可选的，所述散射光学元件的出射面为凹凸粗糙面。

可选的，所述散射光学元件包括N个介质区块，所述N为不小于2的正整数；

所述N个介质区块至少包括两种折射率。

可选的，所述单像元探测器具体为：PIN光电感测器。

可选的，所述单像元探测器具体为：雪崩光电感测器。

可选的，所述单像元探测器具体为：金属-半导体-金属光电探测器。

可选的，所述单像元探测器具体为：单光子感测器。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下优点：