[发明专利]一种收发同步激光雷达光学系统

权利要求书

1.一种收发同步激光雷达光学系统，包括激光雷达发射系统与激光雷达接收系统；所述激光雷达发射系统包括激光发射模块与扫描发射振镜；所述激光雷达接收系统包括扫描接收振镜与信号接收模块；激光发射模块对脉冲激光进行光束整形后经扫描发射振镜反射后到达被测物体实现二维面阵扫描探测，被测物体的散射回波光经扫描接收振镜反射至信号接收模块；

其特征在于：

所述扫描发射振镜与扫描接收振镜为同一扫描振镜，其表面设有垂直于镜面的隔离装置，将扫描振镜分为上下两个部分，分别作为扫描发射振镜与扫描接收振镜；

扫描发射振镜与扫描接收振镜同步旋转，通过扫描接收振镜的接收扫描面每时刻的同步旋转反射回收不同发射角度的回波能量，降低接收透镜组的视场角；接收透镜组为常规接收透镜组。

2.根据权利要求1所述的收发同步激光雷达光学系统，其特征在于：所述隔离装置为不透光材料制成的隔离板或隔离罩。

3.根据权利要求2所述的收发同步激光雷达光学系统，其特征在于：所述扫描接收振镜的激光雷达接收面积大于扫描发射振镜的激光雷达发射面积；扫描发射振镜的激光雷达发射面积大于激光发射模块发射并准直后光斑的大小。

4.根据权利要求3所述的收发同步激光雷达光学系统，其特征在于：所述激光发射模块包括脉冲激光器与准直透镜组，脉冲激光器出射的激光经准直透镜组准直后入射至扫描发射振镜；

所述信号接收模块包括接收透镜组与光电探测器，散射回波信号经扫描接收振镜反射后依次进入接收透镜组与光电探测器。

5.根据权利要求4所述的收发同步激光雷达光学系统，其特征在于：所述光电探测器为雪崩光电二极管、单光子雪崩二极管、硅光电倍增管或PIN光电二极管。

6.根据权利要求4所述的收发同步激光雷达光学系统，其特征在于：所述接收透镜组包括至少一片非球面镜或多片普通镜片。

7.根据权利要求4所述的收发同步激光雷达光学系统，其特征在于：所述扫描振镜为二维MEMS振镜；所述准直透镜组包括至少一片非球面镜或至少两个柱面镜或多片普通镜片。

8.根据权利要求4所述的收发同步激光雷达光学系统，其特征在于：所述扫描振镜为两个扭转方向相互垂直的第一单轴扫描振镜与第二单轴扫描振镜，所述隔离装置设置在第二单轴扫描振镜上；所述准直透镜组包括至少一片非球面镜或至少两个柱面镜或多片普通镜片。

9.根据权利要求8所述的收发同步激光雷达光学系统，其特征在于：第一单轴扫描振镜与第二单轴扫描振镜为单轴MEMS振镜或一维旋转电机。

10.根据权利要求4所述的收发同步激光雷达光学系统，其特征在于：所述扫描振镜为一个单轴扫描振镜；所述准直透镜组包括至少一片非球面镜与至少一个柱面镜，或包括多片普通镜片与至少一个柱面镜；激光出射扩线角度方位与扫描振镜扫描方位相互垂直。

11.根据权利要求10所述的收发同步激光雷达光学系统，其特征在于：所述单轴扫描振镜为单轴MEMS振镜或一维旋转电机。