[发明专利]一种泛光激光雷达发射器

说明书

本发明提供一种泛光激光雷达发射器，其激光器发出的激光，被窗函数功率分束器分成N路光强按照预设窗函数的系数分布的激光，使得所有光能被集中在一定角度内，而且光强分布均匀；并且，在该角度之外，光强分布为零，保证了所有光能都能被利用。

技术领域

本发明涉及激光光束扫描技术领域，特别涉及一种泛光激光雷达发射器。

背景技术

激光雷达在大气探测、城市测绘、海洋探测、自主驾驶、机器人技术、激光电视、激光三维成像、工业机械人等都有广泛的应用。其发射器发出的光照到物体上，物体反射回来的光被其探测器接收，进而实现对于物体的探测。

但目前报道的泛光激光雷达，在照明范围和测量距离两个重要方面具有矛盾性，即如果照明的范围小，能量相对比较集中，测量的距离就会比较远；而如果照明的范围大，能量相对比较分散，测量的距离就会比较近。图1所示为现有泛光激光雷达发射器的光强分布示意图，大多数情况下其光强是高斯分布的，即中间强，两边弱；这种分布情况导致在探测器端，中间光强强的地方可以探测到，而两边光强弱的地方无法实现探测、光能被浪费。

发明内容

本发明提供一种泛光激光雷达发射器，以解决现有技术中光强分布不均匀的问题。

为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种泛光激光雷达发射器，包括：激光器和窗函数功率分束器；其中：

所述激光器用于发出激光至所述窗函数功率分束器的输入端；

所述窗函数功率分束器用于将输入端接收到的一束激光分成N路激光，并分别通过N个输出端一一对应输出所述N路激光，且所述N路激光的光强按照预设窗函数的系数分布，N为大于1的正整数。

优选的，所述预设窗函数为：矩形窗、三角窗、巴特利特窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗、凯撒窗、平顶窗、切比雪夫窗及高斯窗中的任意一种窗函数。

优选的，所述窗函数功率分束器为：定向耦合器的串联结构，1×2光分束器的级联结构，同一输入的两个串联支路结构，1×N光分束器接N个幅度调制器结构，以及，星型耦合器中的任意一种。

优选的，所述窗函数功率分束器作为第一级分束器时，所述泛光激光雷达发射器还包括：另外N个级联的窗函数功率分束器；

所述N个级联的窗函数功率分束器作为N个第二级分束器，分别垂直设置于所述第一级分束器的输出侧；

所述第二级分束器的输入端，一一对应接收所述第一级分束器输出端输出的所述N路激光。

优选的，还包括：N个相位调制器；

N个相位调制器的输入端，一一对应接收所述窗函数功率分束器输出端输出的所述N路激光；

所述相位调制器用于改变接收到的激光的相位。

优选的，还包括：N个光束扩展器；

N个光束扩展器的输入端，一一对应接收N个相位调制器输出端输出的激光；

所述光束扩展器用于扩展接收到的激光的出射角度。

优选的，所述光束扩展器为：出光口比入光口窄的光波导。

优选的，还包括：N×N个相位调制器；

N×N个相位调制器的输入端，一一对应接收N个第二级分束器输出端输出的N×N路激光；

所述相位调制器用于改变接收到的激光的相位。

优选的，还包括：N×N个光束扩展器；

N×N个光束扩展器的输入端，一一对应接收N个×N相位调制器输出端输出的激光；