[实用新型]一种多线激光雷达

说明书

本实用新型属于激光雷达技术领域，公开了一种多线激光雷达，包括光学单元组，所述光学单元组包括激光发射器、耦合微透镜、光开关、准直光学单元、接收透镜及接收探测器，所述光开关共有N个输出端；所述激光发射器的发出的光束通过所述耦合微透镜耦合至所述光开关的输入端；所述光开关的N个输出端发出的激光通过所述准直光学单元准直发射到探测目标上；探测目标反射的两束以上的激光通过所述接收透镜耦合至接收探测器。本实用新型的多线激光雷达可在不增加激光发射器数量的前提下，将激光雷达的线数增加N倍数，可极大地提升激光雷达的空间扫描线数，解决激光雷达目前存在的空间扫描线数不够的问题。

技术领域

本实用新型属于激光雷达技术领域，具体涉及一种多线激光雷达。

背景技术

激光雷达是用于探测周围环境的传感器，广泛应用于自动驾驶、环境监测或地理测绘等各种行业。激光雷达的原理是向探测目标发射激光光束，经目标反射回来的光信号被激光雷达接收系统接收，并与发射信号进行比较，经处理器处理之后，分析计算出目标的距离、速度、方位、角度等空间参量。激光雷达分为单线和多线两种。单线激光雷达有一个发射光源，通过电机或其它扫描方式，可获取一个平面内的空间信息。多线激光雷达有多个发射光源，在纵向排开，也通过电机或其它扫描方式，获取目标空间三维立体信息。对多线激光雷达而言，发射光源的数目越多，所获取的空间信息越多，空间分辨率也越高。

目前，多线激光雷达均采用多个激光发射器，一个发射器对应一个扫描线数。激光发射器的成本较高，当扫描线数增加过多时，多线激光雷达光源部分的成本会迅速增加，且各个激光发射器的控制、串扰、封装也会随着线数增加而变得更加复杂。因此，随着激光雷达线数增加到一定数量，仅靠增加激光发射器的数目来提高激光雷达的扫描线数，工艺会越来越难，成本也会越来越高。

如专利名称为一种光纤激光雷达系统(公告号为CN206114901U)的实用新型专利，该光纤激光雷达系统包括激光器，发射激光；探测器，探测反射回来的激光，并将探测到的信号输入控制处理单元；光开关，进行激光光路选择和复用；接收装置，接收反射回来的激光；耦合器一，将激光器发射的激光耦合进光开关的输入端；耦合器二，将接收装置接收到的反射光耦合进探测器中；测量探头组，包含多个测量探头，对光开关中传输过来的发射激光进行准直并向待测物体进行照射；光纤束，包含多根光纤，连接光开关和测量探头组，每根光纤将测量探头组中的一个测量探头与光开关的一个输出端口相连；旋转扫描机构，通过旋转带动测量探头组发射激光对待测物体的各个位置进行旋转扫描。由于每根光纤将测量探头组中的一个测量探头与光开关的一个输出端口相连，一个测量探头由光纤和微型透镜组成，这样通过微型透镜准直，透镜出射处的光斑尺寸太小，光斑远场发散角太大，不能满足远距离测试的要求。而且，光开关各出射光纤的距离过近，使用微透镜阵列进行准直，各准直光束之间的距离也过近，且没有方位角的分布，其探测效果类似于单线激光雷达，不能满足空间三维探测的要求，需要额外设置旋转扫描机构，控制旋转扫描机构带动测量探头进行旋转，可以得到大量的点对点测量数据，从而得到待测物体的大小、形状和距离等三维信息。该多线激光雷达系统结构复杂，成本较高。

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线激光雷达。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种多线激光雷达包括光学单元组，所述光学单元组包括激光发射器、耦合微透镜、光开关、准直光学单元、接收透镜及接收探测器，所述光开关共有N个输出端；

所述激光发射器的发出的光束通过所述耦合微透镜耦合至所述光开关的输入端；

所述光开关的N个输出端发出的激光通过所述准直光学单元准直发射到探测目标上；

探测目标反射的两束以上的激光通过所述接收透镜耦合至接收探测器。

进一步地，所述准直光学单元为发射透镜。