[发明专利]光学准直装置及激光雷达

权利要求书

1.一种光学准直装置，其特征在于，所述装置包括激光光源和衍射光学元件；

所述激光光源位于所述衍射光学元件的焦点处，用于发射发散角不同的光束；

所述衍射光学元件的衍射面朝向所述激光光源，所述衍射面设置有多个衍射周期结构，所述多个衍射周期结构为不等间距、周期重复的光栅结构，所述多个衍射周期结构沿所述衍射面的水平中轴线镜像设置，每个衍射周期结构内设置有多个特征尺寸的微纳结构，每个所述微纳结构的衍射角与每个微纳结构处经过的光束的发散角相同；

所述衍射光学元件在水平衍射角为α_H、竖直衍射角为α_V处的水平衍射周期为d_H＝kλ/sin(α_H)，竖直衍射周期为d_V＝kλ/sin(α_v)，其中，λ为所述激光光源的工作波长，k为所述衍射光学元件的衍射面的主衍射级数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光光源发射的光束的水平发散角与竖直发散角不同。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述特征尺寸的线宽与所述激光光源发射的光束的工作波长为同一量级。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述衍射光学元件在水平衍射角为α_H、竖直衍射角为α_V处的水平口径大小为D_H＝f*tan(α_H)，竖直口径大小为D_V＝f*tan(α_V)，其中，f为所述衍射光学元件的焦距。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述衍射光学元件为多层衍射光学元件。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述微纳结构为浮雕台阶结构，所述每个衍射周期结构由多个所述浮雕台阶结构组成，每个浮雕台阶的宽度为所述特征尺寸。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述每个衍射周期由8个所述浮雕台阶结构组成。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述衍射光学元件存在唯一焦平面，所述激光光源位于所述唯一焦平面上。

9.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括如权利要求1-8中任一项所述的光学准直装置。