[发明专利]激光雷达的发射装置及激光雷达

说明书

本申请提供一种激光雷达的发射装置及激光雷达，该激光雷达的发射装置包括激光器与准直件，激光器用于发出激光光束；准直件设置在激光器的发光端面的前方，用于增大激光光束在慢轴方向上的发散角，以减小激光光束在慢轴方向和快轴方向上的像差。该激光雷达的发射装置结构简单且可有效减小系统发散角。

技术领域

本申请涉及激光雷达技术领域，具体而言，涉及一种激光雷达的发射装置及激光雷达。

背景技术

激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。激光雷达有个关键的性能指标：发散角。发散角是衡量光束向外扩散的速度。发散角越小，激光测距能力越强。

目前业内的多数激光雷达使用半导体激光器作为光源，现有的半导体激光器的发光面为一个狭长的长方形，长边和宽边的发散程度不同，分为快轴和慢轴，快轴发散程度较大。因此业内一般会对激光器的光束进行准直，减小激光雷达的光束发散角，提高测距能力，但采用现有准直方案的激光雷达结构较为复杂。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种激光雷达的发射装置及激光雷达，该激光雷达的发射装置结构简单且可有效减小系统发散角。

本申请提供了一种激光雷达的发射装置，该装置包括激光器与准直件，激光器用于发出激光光束；准直件设置在激光器的发光端面的前方，用于增大所述激光光束在慢轴方向上的发散角，以减小所述激光光束在慢轴方向和快轴方向上的像差。

在上述实现过程中，采用准直件增大激光光束在慢轴方向上的发散角，一方面可减小快轴发散角与慢轴发散角的像差，另一方面使得激光光束过镜头组之前的发散角增大，进而减小了激光器与镜头组之间的光路距离，从而可有效减小激光雷达的体积或简化激光雷达的内部结构，并且减小激光光束穿过镜头组的系统发散角，提高激光雷达的测距能力。

在一种可能的实现方式中，所述准直件为光纤棒透镜，所述光纤棒透镜的长度延长方向平行于所述激光光束的快轴方向。

在上述实现过程中，采用光纤棒透镜作为准直件，扩大激光光束在慢轴方向上的发散角，结构简单易得，价格低廉，且容易安装，可简化激光雷达的内部结构，减低成本。

在一种可能的实现方式中，所述激光光束全部通过所述光纤棒透镜。

在上述实现过程中，实际生产组装过程中，通过调整光纤棒透镜与激光器的发光端面之间的距离，使得激光光束全部通过光纤棒透镜射出，保证激光光束的统一性。

在一种可能的实现方式中，所述光线棒透镜的直径大于所述激光光束快轴的发散光面的长度，所述光线棒透镜的长度大于所述激光光束慢轴的发散光面的长度。

在一种可能的实现方式中，该激光雷达的发射装置还包括电路板，所述电路板的表面设置有所述激光器与所述光纤棒透镜，所述激光器的发光方向平行于所述电路板的表面，所述光纤棒透镜垂直于所述电路板设置。

在上述实现过程中，将激光器与光纤棒透镜均设置在电路板上，可简化连接结构，并提高连接的稳定性，保证激光器与光纤棒透镜相互位置的稳定。

在一种可能的实现方式中，所述电路板的侧棱开设有安装槽，所述光纤棒透镜的一端粘接在所述安装槽内。

在上述实现过程中，采用粘接的方式将光纤棒透镜连接在电路板上，结构简单，操作方便快捷。在电路板的侧棱上开设安装槽，可增大光纤棒透镜与电路板之间的粘接面积，提高连接的稳定性。

在一种可能的实现方式中，所述激光器粘接在所述电路板上。

在上述实现过程中，同样采用粘接的形式将激光器连接在电路板上，结构简单，操作方便快捷。