[发明专利]一种固态扫描激光雷达装置及其控制方法

权利要求书

1.一种固态扫描激光雷达装置，其特征在于，所述装置包括发射组件(1)、光准直元件(2)、位相延迟器(3)、接收组件(4)和控制系统(5)，其中：

所述发射组件(1)发出发射光束，发射光束经过所述光准直元件(2)发送至所述位相延迟器(3)，光束经过位相延迟器(3)发生预设角度的偏转后到达所述接收组件(4)，接收组件(4)汇集光束形成接收光束，所述控制系统(5)根据预设角度的偏转控制接收组件(4)移动，以保持接收光束与发射光束的光轴相互平行。

2.如权利要求1所述的固态扫描激光雷达装置，其特征在于，所述发射组件(1)包括光纤激光器(11)、单模光纤(12)、光纤分束器(13)和分路光纤(14)，其中：

所述光纤激光器(11)的探测光信号经所述单模光纤(12)输出至所述光纤分束器(13)，光纤分束器(13)将发射光束均匀传输至所述分路光纤(14)，各分路光纤(14)的顶端是所述光准直元件(2)。

3.如权利要求1所述的固态扫描激光雷达装置，其特征在于，所述光准直元件(2)选用透镜、光纤球透镜和自聚焦透镜中的一种或多种，光准直元件(2)将光纤输出的发散光信号转换成平行光信号，准直传输到所述位相延迟器(3)表面。

4.如权利要求1所述的固态扫描激光雷达装置，其特征在于，所述位相延迟器(3)选择液晶、压电陶瓷和光电晶体材质中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的固态扫描激光雷达装置，其特征在于，所述各位相延迟器(3)接受所述控制系统(5)的控制进行同步延迟，使得各独立光束进行同步扫描。

6.如权利要求4所述的固态扫描激光雷达装置，其特征在于，所述各位相延迟器(3)接受所述控制系统(5)的控制进行时间顺序错位延迟，使得各独立光束进行非同步扫描。

7.如权利要求1所述的固态扫描激光雷达装置，其特征在于，所述发射光束经过位相延迟器(3)后偏转角度在预设角度范围内。

8.如权利要求1所述的固态扫描激光雷达装置，其特征在于，所述接收组件(4)包括接收透镜(41)和接收探测器(42)，其中：

所述接收透镜(41)汇聚各位相延迟器(3)发出的光束，并经过接收透镜(41)形成接收光束；

所述接收探测器(42)设置在移动平台上，与所述位相延迟器(3)之间建立同步控制信号，若发射光束的光轴发生偏转，所述接收探测器(42)也进行相应角度的偏转，以保持接收光束与发射光束的光轴相互平行。

9.如权利要求1所述的固态扫描激光雷达装置，其特征在于，所述控制系统(5)包括发射信号控制器(51)、同步信号控制器(52)和接收移动系统控制器(53)，其中：

控制系统(5)将发射光束的角度信号变化由所述发射信号控制器(51)发送至所述同步信号控制器(52)，由同步信号控制器(52)传递给所述接收移动系统控制器(53)，接收移动系统控制器(53)控制接收探测器(42)发生相应角度的移动。

10.一种固态扫描激光雷达装置控制方法，其特征在于，所述方法包括：发射组件(1)发出发射光束，发射光束经过光准直元件(2)发送至位相延迟器(3)，发射光束经过所述位相延迟器(3)发生预设角度的偏转后到达接收组件(4)，所述接收组件(4)汇集光束形成接收光束，控制系统(5)根据预设角度的偏转控制接收组件(4)移动，以保持接收光束与发射光束的光轴相互平行。