[实用新型]激光扫描结构及激光雷达

说明书

本实用新型涉及激光探测技术领域，提供一种激光扫描结构及激光雷达，激光扫描结构包括光线偏转组件，光线偏转组件包括可切换液晶半波片和有源偏振光栅，可切换液晶半波片和有源偏振光栅沿第一方向依次间隔排布，有源偏振光栅包括至少一个第一液晶偏振光栅和至少一个第二液晶偏振光栅。本实用新型提供的激光扫描结构及激光雷达的有益效果是：可切换液晶半波片、第一液晶偏振光栅和第二液晶偏振光栅均有两种状态，第一液晶偏振光栅和第二液晶偏振光栅相互级联且周期结构相反，增加了角度分辨率，增大了扫描角度，减少结构层，解决了相关技术中的液晶偏振光栅实现大角度偏转时存在能量损失的技术问题，从而提高了能量效率。

技术领域

本实用新型涉及激光探测技术领域，尤其是涉及一种激光扫描结构及激光雷达。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达可以获得目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。在目标探测、目标成像、目标测速、目标跟踪等领域受到广泛关注并成为研究热点。

传统的激光雷达通过伺服系统驱动机械转动机构来实现光束扫描，但由于伺服系统体积大、功耗高、抗振动性差、机械惯性强，容易出现谐振现象，难以满足高性能激光雷达的应用需求。

液晶偏振光栅作为新型固态非机械式激光雷达扫描器件，具有偏转角度大、体积小、成本低的优点，但是相关技术中的液晶偏振光栅角度分辨率低，实现大角度偏转时需要级联层数比较多，存在能量损失的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光扫描结构及激光雷达，旨在解决相关技术中的液晶偏振光栅实现大角度偏转时存在能量损失的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种激光扫描结构，包括光线偏转组件，所述光线偏转组件包括可切换液晶半波片和有源偏振光栅，所述可切换液晶半波片和所述有源偏振光栅沿第一方向依次间隔排布，所述可切换液晶半波片被配置为在加载第一电压时使沿所述第一方向入射的所述圆偏振光透过并改变所述圆偏振光的旋转方向、以及在加载第二电压时使沿所述第一方向入射的所述圆偏振光透过并保持原有的旋转方向，所述有源偏振光栅包括至少一个第一液晶偏振光栅和至少一个第二液晶偏振光栅；

所述第一液晶偏振光栅被配置为在加载第三电压时使沿所述第一方向入射的左旋的圆偏振光透过后转换为右旋的圆偏振光并向上偏转第一角度，所述第一液晶偏振光栅还被配置为在加载第三电压时使沿所述第一方向入射的右旋的圆偏振光透过后转换成左旋的圆偏振光并向下偏转第一角度；

所述第二液晶偏振光栅被配置为在加载第三电压时使沿所述第一方向入射的左旋的圆偏振光透过后转换为右旋的圆偏振光并向下偏转第二角度，所述第二液晶偏振光栅还被配置为在加载第三电压时使沿所述第一方向入射的右旋的圆偏振光透过后转换为左旋的圆偏振光并向上偏转第二角度。

在其中一个实施例中，所述第一液晶偏振光栅和所述第二液晶偏振光栅均被配置为在加载第四电压时使沿所述第一方向入射的所述圆偏振光透过并保持原有的旋转方向及偏转角度。

在其中一个实施例中，所述第四电压大于或等于5V。

在其中一个实施例中，所述第三电压大于或等于0V，且小于或等于3V。

在其中一个实施例中，所述第一液晶偏振光栅的数量为两个以上，两个以上所述第一液晶偏振光栅沿所述第一方向依次间隔排布。

在其中一个实施例中，所述第二液晶偏振光栅为两个以上，两个以上所述第二液晶偏振光栅沿所述第一方向依次间隔排布。

在其中一个实施例中，所述光线偏转组件包括两个以上所述有源偏振光栅，两个以上所述有源偏振光栅沿所述第一方向依次间隔排布。

在其中一个实施例中，所述光线偏转组件的数量为两个以上，两个以上所述光线偏转组件沿所述第一方向依次间隔排布。