[发明专利]一种多线激光雷达

权利要求书

1.一种多线激光雷达，其特征在于，包括有单个激光发射器(1)、激光振镜(2)、衍射光栅(3)、腔镜(4)、反射光栅(5)、聚焦镜(6)和单个激光探测器(7)，其中，所述腔镜(4)具有部分反射功能；

所述单个激光发射器(1)用于发出激光，并使该激光入射至所述激光振镜(2)进行反射；

所述激光振镜(2)用于通过扫描作用使入射激光时分地以不同入射角反射至所述衍射光栅(3)进行衍射，其中，针对具有不同波长的激光，按照如下公式确定对应的光栅入射角：

式中，α_k表示与具有第k个波长的激光对应的光栅入射角，k为正整数，j_max表示所述衍射光栅(3)的最大衍射级数，λ_k表示所述第k个波长，d表示所述衍射光栅(3)的光栅周期，β_max表示所述衍射光栅(3)的最大衍射角度；

所述腔镜(4)布置在所述衍射光栅(3)的且具有最大衍射级数的衍射方向上，用于将经过所述衍射光栅(3)的衍射激光部分透射至所述反射光栅(5)，以及还用于将所述衍射激光部分反射回所述单个激光发射器(1)内，以便形成外腔振荡且波长锁定的激光发射装置，其中，所述激光发射装置用于随着所述激光振镜(2)的扫描作用时分地发出不同波长的激光；

所述反射光栅(5)用于使具有不同波长的入射激光以不同出射角度射出，以便使具有不同出射角度的出射激光照射不同物体，以及还用于将由该物体反射回的回射激光反射至所述聚焦镜(6)；

所述聚焦镜(6)用于将所述回射激光聚焦至所述单个激光探测器(7)上。

2.如权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，还包括有第一准直镜(8)，其中，所述第一准直镜(8)设置在介于所述单个激光发射器(1)与所述激光振镜(2)之间的光路上，以便所述单个激光发射器(1)的所发激光在准直后入射至所述激光振镜(2)进行反射。

3.如权利要求2所述的多线激光雷达，其特征在于，所述第一准直镜(8)采用由硒化锌材质制成的透射式准直镜。

4.如权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，还包括有耦合镜(9)和光纤(10)，其中，所述耦合镜(9)和所述光纤(10)设置在介于所述腔镜(4)与所述反射光栅(5)之间的光路上；

所述耦合镜(9)用于将经过所述腔镜(4)的透射激光耦合进所述光纤(10)；

所述光纤(10)用于将耦合进来的激光导出至所述反射光栅(5)。

5.如权利要求4所述的多线激光雷达，其特征在于，还包括有第二准直镜(11)，其中，所述第二准直镜(11)设置在介于所述光纤(10)与所述反射光栅(5)之间的光路上，以便将由所述光纤(10)导出的激光准直出射至所述反射光栅(5)。

6.如权利要求5所述的多线激光雷达，其特征在于，所述聚焦镜(6)设有轴心通孔(61)，所述光纤(10)的激光导出端插入所述轴心通孔(61)中，并通过位于所述轴心通孔(61)中的所述第二准直镜(11)将导出的激光准直出射至所述反射光栅(5)。

7.如权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，还包括有滤光片(12)，其中，所述滤光片(12)设置在介于所述聚焦镜(6)与所述单个激光探测器(7)之间的光路上。

8.如权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，还包括有电机(13)，其中，所述电机(13)用于带动所述反射光栅(5)旋转。

9.如权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，所述衍射光栅(3)采用反射式衍射光栅或透射式衍射光栅。

10.如权利要求1所述的多线激光雷达，其特征在于，所述腔镜(4)的激光反射作用与激光透射作用之比介于1：8～1：4之间。