[发明专利]激光雷达及其工作方法

说明书

本发明提供一种激光雷达及其形成方法，其中，所述激光雷达包括：发射装置，用于向待探测目标发射第一激光光束，所述发射装置具有旋转轴，且所述第一激光光束传播方向与所述旋转轴之间的夹角大于零，所述发射装置用于绕所述旋转轴旋转；达曼光栅，所述达曼光栅具有沿第一方向的第一光栅周期，所述第一方向与所述旋转轴之间具有锐角夹角，所述达曼光栅用于将第一激光光束分为多束沿不同方向传播的第二激光光束，第二激光光束到达所述待测目标后反射出回波光束；接收装置，用于接收所述回波光束。所述激光雷达具有较高的角分辨率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种激光雷达及其工作方法。

背景技术

激光雷达是一种常用的测距传感器，具有探测距离远、角分辨率高、受环境干扰小等特点，广泛应用于智能机器人、无人机、无人驾驶等领域。激光雷达的工作原理与微米波雷达的工作原理类似，都是利用光波往返于雷达和目标之间所用的时间来评估距离的大小。

一开始的激光雷达是单线激光雷达，也就是只有一个激光器和探测器，其扫描的目标范围有限，容易造成检测目标的缺失。为了弥补单线激光雷达的缺点，多线激光雷达越来越成为研究和商用的焦点。多线激光雷达采用多个激光器和相应的探测器在垂直方向进行排列，增加了垂直方向上的探测范围。

然而，现有的多线激光雷达的角分辨率仍然较低。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种激光雷达及其工作方法，能够提高所述激光雷达的角分辨率。

为解决上述问题，本发明提供一种激光雷达，包括：发射接收装置，所述发射接收装置具有旋转轴，所述发射接收装置用于绕所述旋转轴旋转，所述发射接收装置包括：发射装置，用于向待探测目标发射第一激光光束，所述发射装置具有旋转轴，且所述第一激光光束传播方向与所述旋转轴之间的夹角大于零；达曼光栅，所述达曼光栅具有沿第一方向的第一光栅周期，所述第一方向与所述旋转轴之间具有锐角夹角，所述达曼光栅用于将第一激光光束分为多束沿不同方向传播的第二激光光束，第二激光光束到达所述待测目标后反射出回波光束；接收装置，用于接收所述回波光束。

可选的，所述达曼光栅为一维达曼光栅。

可选的，所述达曼光栅的第一光栅周期为d，所述第一激光光束的波长为λ，所述达曼光栅为m×1分束的光栅，m为沿所述第一方向的激光光束的分束个数；所述第一方向与旋转轴之间的锐角夹角小于其中，α为预设视场角。

可选的，所述达曼光栅为二维达曼光栅，所述达曼光栅还包括沿第二方向的第二光栅周期，所述第一方向与第二方向垂直。

可选的，所述达曼光栅为二维光栅，所述达曼光栅的第一光栅周期为d₁，所述达曼光栅的第二光栅周期为d₂，所述第一激光光束的波长为λ，所述达曼光栅为m×n分束的光栅，m为沿所述第一方向的激光光束的分束个数，n为沿所述第二方向的激光光束的分束个数；第一方向与所述旋转轴之间的锐角夹角为

可选的，所述达曼光栅的第一光栅周期为47μm～57μm，所述第二光栅周期为47μm～57μm；所述第一激光光束的波长为895nm～915nm。

可选的，还包括：扩束准直装置，用于增加当传播距离相同时第一激光光束的光斑直径，并减小所述第一激光光束的发散角。

可选的，所述发射装置用于同时发射传播方向与所述旋转轴夹角不相同的多束第一激光光束。

可选的，所述接收装置包括多个探测器，各探测器分别用于接收相应的第二激光光束经待测目标反射的回波光束。