[发明专利]一种激光雷达系统及其光学系统

权利要求书

1.一种光学系统，其特征在于，包括多个器件组；

每一个所述器件组都包括一个光发射器、一个光探测器、一个相位调制器和一个相位解调器；

所述相位调制器位于与其同组的光发射器的出光口处，用于对所述光发射器出射的探测光进行相位调制，以使经过调制后的探测光照射到目标物体上；

所述相位解调器位于与其同组的光探测器的入光口处，用于对所述目标物体反射的探测光进行相位解调，以使经过相位解调后的探测光照射到所述光探测器上；

其中，不同组的相位调制器进行相位调制后的探测光的相位不同，所述相位解调器仅对与其同组的相位调制器进行相位调制后的探测光进行相位解调；

其中，所述相位调制器包括轨道角动量调制器，所述相位解调器包括轨道角动量解调器，同一器件组的轨道角动量调制器和轨道角动量解调器的相位分布相反，同一组的轨道角动量解调器和轨道角动量调制器的拓扑量子数的绝对值相等但正负相反。

2.根据权利要求1的系统，其特征在于，不同器件组的轨道角动量调制器的拓扑量子数不同。

3.根据权利要求2的系统，其特征在于，不同器件组的轨道角动量调制器的拓扑量子数不同包括：

不同器件组的轨道角动量调制器的拓扑量子数的绝对值相等但正负相反；或者，不同器件组的轨道角动量调制器的拓扑量子数的绝对值不相等但正负相同；或者，不同器件组的轨道角动量调制器的拓扑量子数的绝对值不相等且正负相反。

4.根据权利要求3的系统，其特征在于，所述轨道角动量调制器为第一螺旋相位阶梯板，所述轨道角动量解调器为第二螺旋相位阶梯板，同一器件组的所述第一螺旋相位阶梯板和所述第二螺旋相位阶梯板的拓扑量子数绝对值相等但正负相反，不同器件组的所述第一螺旋相位阶梯板的拓扑量子数不同。

5.根据权利要求3的系统，其特征在于，所述轨道角动量调制器为第一空间光调制器，所述轨道角动量解调器为第二空间光调制器，同一器件组的所述第一空间光调制器和所述第二空间光调制器的拓扑量子数绝对值相等但正负相反，不同器件组的所述第一空间光调制器的拓扑量子数不同。

6.根据权利要求3的系统，其特征在于，所述轨道角动量调制器为第一亚波长光栅，所述轨道角动量解调器为第二亚波长光栅，同一器件组的所述第一亚波长光栅和所述第二亚波长光栅的拓扑量子数绝对值相等但正负相反，不同器件组的所述第一亚波长光栅的拓扑量子数不同。

7.根据权利要求1的系统，其特征在于，还包括位于所述相位解调器和所述光探测器之间的光阑。

8.一种激光雷达系统，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的光学系统。