[实用新型]一种基于偏振光栅的激光雷达光束扫描系统

说明书

本实用新型适用于激光雷达技术领域，提供了一种基于偏振光栅的激光雷达光束扫描系统，包括：至少一组光发射模组，用于发射脉冲激光；光调制模组，用于将所述光发射模组发出的脉冲激光调制成左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光，并准直输出；光束扫描模组，用于使光束在空间内做三维扫描；接收模组，用于接收被物体反射回光束扫描模组中的脉冲光束，并将所述脉冲光束转换为电信号；以及控制与信号处理系统，用于控制上述模组，本实用新型的有益效果是：使用偏振光栅作为来实现光束的偏转，并且与光调制模组输出的偏振光或者偏振光配合使用，来控制入射光的偏振态，偏振光栅能够调控正一阶和负一阶之间的能量分布，所需空间小，光路偏转角大。

技术领域

本实用新型涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种基于偏振光栅的激光雷达光束扫描系统。

背景技术

激光雷达作为计算机视觉的一种重要的传感器件，它能够帮助计算机认知外部环境，使计算机具有与外界进行交互的能力。目前，激光雷达主要应用在机器人，无人机，工程测绘，高精地图，自动化机械臂，有人驾驶和无人驾驶等方面。因此激光雷达已经成为了自动驾驶，辅助驾驶，无人车，三维高精度地图测绘等领域不可或缺的一种传感器件。

目前激光雷达的有多种扫描模式，其中之一是双楔形棱镜相对旋转的方式。但是楔形棱镜是偏心的，在高速旋转条件下，将会导致剧烈的重心不平衡和振动。所以基于楔形棱镜的扫描结构旋转速度不能太快，因而扫描的点云密度和帧率都较低。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种基于偏振光栅的激光雷达光束扫描系统，旨在解决背景技术中提出的技术问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种基于偏振光栅的激光雷达光束扫描系统，包括：

至少一组光发射模组，用于发射线偏振光束；

光调制模组，与所述光发射模组数量相对，用于将所述光发射模组发出的光调制成线偏振光并进一步调制成左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光，然后准直输出。光调制模组包括偏振片和1/4波片，在沿光束的传输方向上，所述偏振片处于所述1/4波片的前方，其中，两个所述光调制模组中的1/4波片与所述光发射模组发出的线偏振光的夹角分别为π/4和3π/4；

光束扫描模组，通过光束折射并旋转的方法使光束在空间内做三维扫描；

接收模组，用于接收被物体反射回光束扫描模组中的脉冲光束，并将所述脉冲光束转换为电信号；以及

控制与信号处理系统，用于控制上述模组。

作为本实用新型进一步的方案：还包括光聚焦模组，用于将回波能量聚焦到所述接收模组上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述光聚焦模组与光调制模组之间设有反射镜，用于将反射出光束扫描模组的脉冲光束反射至光聚焦模组上；所述反射镜的中心开设有通孔，用于对入射至所述光束扫描模组的脉冲光束进行让位。

作为本实用新型再进一步的方案：所述光束扫描模组和接收模组之间设有反射镜，用于将光调制模组输出的左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光反射至光束扫描模组中。

作为本实用新型再进一步的方案：所述光聚焦模组包括滤光片和聚焦镜头，其中，所述滤光片用于滤除环境光，所述聚焦镜头用于将回波能量聚焦到所述接收模组上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述光聚焦模组包括滤光片，滤光片是只能透射过和激光器对应的波长的光，所述滤光片用于滤除环境光中宽普光，所述光束扫描模组入射光端位置处设有准直聚焦镜，用于对光束扫描模组返回的光束进行聚焦和对射入到光束扫描模组的光束进行准直。

作为本实用新型再进一步的方案：所述光学镜片I和光学镜片II之间存在间隙，所述光学镜片II靠近所述光学镜片I的那面设有吸光膜。