[发明专利]激光雷达接收系统和方法

说明书

本发明涉及一种激光雷达接收系统和方法，该系统包括接收镜组、微透镜阵列和探测阵列；接收镜组用于接收回波光信号；微透镜阵列包括M×N个微透镜，每个微透镜对接收到的回波光信号分别进行会聚；探测阵列包括M×N个探测器，探测器和微透镜一一对应，探测器用于接收对应的微透镜会聚的回波光信号。该系统中微透镜镜阵列中的各微透镜与探测器阵列中的各探测器一一对应，每个微透镜对接收到的回波光信号分别进行会聚，探测器接收对应的微透镜会聚的回波光信号，会聚后的回波光信号直接射向探测器，避免了探测阵列接收到的回波光信号入射到探测器的间隙处，提高了探测阵列的填充因子，提高回波光信号的利用率，进而提高了探测阵列的接收能力。

技术领域

本发明涉及激光雷达领域，特别是涉及一种激光雷达接收系统和方法。

背景技术

随着固态激光雷达技术的发展，固态激光雷达因其具有结构简单、尺寸小等特点，已广泛应用于各个领域。而在固态激光雷达的同轴方案中，现有的探测阵列接收口径不足，需要采用灵敏度较高的探测阵列。

现有技术中，探测阵列的阵列式结构，封装时存在间隙，探测阵列的填充因子仅能达到40％-60％左右，探测阵列接收的回波光信号有较大一部分入射到了探测器的间隙处，造成回波光信号的能量浪费。

因此，传统的激光雷达接收系统，存在接收能力不足、回波光信号利用率低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的激光雷达接收系统，存在接收能力不足、回波光信号利用率低的问题，提供一种激光雷达接收系统和方法。

第一方面，本发明实施例提供一种激光雷达接收系统，包括：

接收镜组，用于接收回波光信号；所述回波光信号为出射光信号被探测区域内的物体反射产生的激光信号；

微透镜阵列，包括M×N个微透镜，每个所述微透镜对接收到的所述回波光信号分别进行会聚；

探测阵列，包括M×N个探测器，所述探测器和所述微透镜一一对应，所述探测器用于接收对应的所述微透镜会聚的所述回波光信号。

在其中一个实施例中，所述系统还包括整形镜组，所述整形镜组位于所述接收镜组和所述微透镜阵列之间，所述整形镜组用于对所述回波光信号进行整形，使得所述回波光信号为平行光。

在其中一个实施例中，所述整形镜组中至少包括一个球面镜。

在其中一个实施例中，所述整形镜组包括球面镜和球柱镜；所述球柱镜位于所述球面镜的出光侧。

在其中一个实施例中，所述球柱镜用于调整所述回波光信号在快轴方向的发散角，使得所述回波光信号为平行光。

在其中一个实施例中，整形后的回波光信号的光斑面积与所述探测阵列的接收面积相同。

在其中一个实施例中，所述微透镜的光轴与对应的所述探测器的光轴对齐。

在其中一个实施例中，所述微透镜的焦距根据所述探测阵列的空间周期确定。

在其中一个实施例中，所述微透镜阵列与所述探测阵列之间的距离根据所述探测阵列的空间周期确定。

第二方面，本发明实施例提供一种激光雷达接收方法，所述方法应用于如上实施例所述激光雷达接收系统，所述激光雷达接收系统包括接收镜组、微透镜阵列和探测阵列，所述方法包括：

所述接收镜组接收回波光信号；所述回波光信号为出射光信号被探测区域内的物体反射产生的激光信号；

所述微透镜阵列中的每个微透镜对接收到的所述回波光信号分别进行会聚；

所述探测阵列中的探测器和所述微透镜一一对应，所述探测器接收对应的所述微透镜会聚的所述回波光信号。