[发明专利]一种激光发射装置及激光雷达系统

说明书

本发明公开了一种激光发射装置，包括激光发射单元、FAC透镜、热沉以及激光反射单元；其中，所述激光反射单元包括有激光偏转器以及反射镜，所述FAC透镜设置于激光发射单元与激光偏转器之间；所述激光发射单元、FAC透镜以及激光偏转器安装于热沉上。本发明将激光发射单元安装在热沉上，可以将激光发射单元在工作时产生的热量消散，避免了器件的损坏；另外，通过反射单元优化了激光发射装置内部的传播光路，从而既可以实现激光发射装置整体结构紧凑、装配简单、测试性能高等特点，又可以解决多线路激光发射单元散热的问题。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光发射装置以及包括有所述激光发射装置的激光雷达系统。

背景技术

激光雷达系统是一种发射激光束探测目标物体、速度等信息的系统。激光雷达系统具有探测距离远、分辨率高、受环境干扰小等特点，因而广泛应用于智能机器人、无人机、无人驾驶等众多技术领域。

激光雷达系统包括有激光发射系统和接收系统，激光发射系统产生激光脉冲并向目标物体发射激光脉冲(激光束)，激光束打到目标物体上并发射回来，经目标物体反射回来的激光信号(激光脉冲)被激光接收系统接收，激光接收系统的接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为激光脉冲以光速传播，所以接收系统总会在下一个激光脉冲发出之前收到前一个被反射回来的激光脉冲。鉴于光速是已知的，传播时间即可被转换为对距离的测量，经激光接收系统的处理后，就可以获得目标物体的相关信息，能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状等信息，从而实现对目标物体的探测、跟踪和识别。由于其具有测量速度快、精度高和测距远等优点，因此得到了广泛应用。

随着市场需求的不断扩大，激光雷达系统需要满足体积小、可靠性高、分辨率高、探测距离远等性能。在目前的激光雷达系统中，为了提高激光雷达的测距范围，通常会设置多路激光雷达进行扫描，每一路中都具有多个激光器且直接安装在发射电路板上，从而导致发热量大且很难散出。此外，随着使用激光雷达发射系统的设备向小型化趋势发展，激光雷达发射系统实现结构紧凑、装配简单且稳定化也是目前需要改进的问题。

故，针对上述现有技术存在的问题，实有必要进行开发研究，以提供一种解决方案，解决激光雷达发射系统的散热问题，并使得激光雷达发射系统结构紧凑、装配简单、测试性能高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种便于散热，且结构紧凑、装配简单、测试性能高的激光发射装置以及激光雷达系统。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种激光发射装置，包括激光发射单元、FAC透镜、热沉以及激光反射单元；其中，所述激光反射单元包括有激光偏转器以及反射镜，所述FAC透镜设置于激光发射单元与激光偏转器之间；所述激光发射单元、FAC透镜以及激光偏转器安装于热沉上。

可选地，所述热沉的表面设置有固定槽，以用于支撑固定所述FAC透镜，以利于FAC透镜的定位和对准。

可选地，所述激光发射装置还包括激光发射电路板，所述激光发射电路板上设置有驱动激光发射单元发出激光束的驱动电路。

可选地，所述激光发射单元包括有多个激光发射器，所述多个激光发射器在水平方向上以相同间距排布设置。

可选地，所述激光偏转器为三角棱镜，所述反射镜与三角棱镜呈预设夹角设置。

可选地，所述激光发射装置还包括有透镜单元；所述透镜单元设置在激光信号的传播光路上且位于反射镜与目标物体之间。

可选地，所述热沉垂直固定在激光发射电路板上，激光发射单元与反射镜对准放置，确保发射的激光信号照射到反射镜的镜面部分。

本发明的另一技术方案为：