[实用新型]用于感测系统的窗口

说明书

提供了一种用于感测系统的窗口。窗口包括：基板，其具有预定厚度和对于波长为905nm的电磁辐射的折射率；及设置在该基板上的分层膜，该分层膜包括高折射率材料和低折射率材料的交替层，高折射率材料具有比低折射率材料高的折射率，其中，分层膜的交替层中的每一层具有厚度，并且交替层的厚度被配置为使得窗口对于波长在850nm至950nm范围内的电磁辐射具有至少80％的透射率。窗口还包括在分层膜处的至少10GPa的硬度，如通过Berkovich压头硬度测试所测量的。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求享有于2019年6月5日提交的美国临时申请序列号No.62/857,507的优先权，依赖于该申请的内容，并通过引用的方式将其全部内容合并于此。

技术领域

本实用新型涉及用于感测系统的窗口。

背景技术

激光雷达(“LIDAR”)系统包括激光器和传感器。激光器发出激光束，该激光束可能会从物体反射，并且传感器检测到反射的激光束。将激光束脉冲化或以其他方式分布在径向范围内，以检测整个视场内的物体。可以从检测到的反射激光束的特性中解读有关对象的信息。可以根据从发射激光束到检测到反射激光束的渡越时间来确定物体与激光束的距离。如果物体在运动，则可以根据被反射并检测到的发射激光束的径向位置随时间的移位以及根据多普勒频率测量，来确定物体的路径和速度。

车辆是LIDAR系统的潜在应用，其中LIDAR系统提供空间映射能力以实现辅助、半自动或全自动驾驶。通常，激光发射器和传感器安装在车辆的车顶上或车辆的下前部上。考虑将发射的电磁辐射的波长在可见光范围之外(例如在或接近905nm或1550nm)的激光器用于车辆LIDAR应用。为了保护激光器和传感器免受岩石和其他物体的撞击，在激光器和传感器与激光器和传感器视线内的外部环境之间放置了一个窗口。但是，存在的问题是，撞击的岩石和其他物体会刮擦窗口并对窗口造成其他类型的损坏，这会导致窗口散射经发射和反射的激光束，从而损害LIDAR系统的有效性。

实用新型内容

本公开内容提供了一种用于窗口的分层膜，其包括为窗口提供硬度和耐刮擦性的一层或多层材料。分层膜还包括具有不同折射率的材料的交替层(包括提供硬度和耐刮擦性的材料)，可以配置交替层的数量及其厚度，以使得窗口具有905nm波长(和周围波长)的高透射率和低反射率。可以进一步配置交替层的数量及其厚度，以使得窗口具有可见光波长的低透射率和高反射率。

根据本公开内容的实施例，提供了一种用于感测系统的窗口。窗口包括具有预定厚度和对于波长为905nm的电磁辐射的折射率的基板，以及设置在该基板上的分层膜，该分层膜包括高折射率材料和低折射率材料的交替层，高折射率材料具有比低折射率材料高的折射率，其中，分层膜的交替层中的每一层具有厚度，并且交替层的厚度被配置为使得窗口对于波长在850nm至950nm 范围内的电磁辐射具有至少80％的透射率。窗口还包括在分层膜处至少10GPa 的硬度，如通过Berkovich压头硬度测试所测量的。

根据本公开内容的另一实施例，提供了一种用于感测系统的窗口。窗口包括具有预定厚度和对于波长为905nm的电磁辐射的折射率的玻璃基板，以及设置在该玻璃基板上的分层膜，该分层膜包括Si₃N₄和SiO₂的至少七个交替层， Si₃N₄层具有比SiO₂层高的折射率，其中，分层膜的交替层中的每一层具有厚度，并且交替层的厚度被配置为使得窗口对于波长在850nm至950nm范围内的电磁辐射具有至少80％的透射率。窗口还包括在分层膜处至少8GPa的硬度，如通过Berkovich压头硬度测试所测量的。

附加的特征和优点将在随后的具体实施方式中阐述，并且对于本领域技术人员而言，部分根据该具体实施方式将是显而易见的，或者通过实践本文所述的实施例(包括随后的具体实施方式、权利要求以及附图)而被认识到。