[发明专利]激光器、包括其的激光雷达以及使用激光雷达扫描的方法

权利要求书

1.一种激光器，包括：

泵浦单元，所述泵浦单元配置成可产生泵浦光；

增益单元，所述增益单元位于所述泵浦单元的光路下游并接收所述泵浦光；

品质因数调节单元；

分光单元，所述分光单元配置为生成出射激光和多个不同波长的调谐光，所述不同波长的调谐光的传播方向不同；

扫描单元，所述扫描单元配置成可接收所述多个不同波长的调谐光，并将所述不同波长的调谐光中的至少一束原光路返回到所述分光单元；

反射单元，所述反射单元、分光单元以及所述扫描单元构成激光谐振腔，所述被原路返回到所述分光单元的调谐光最终在所述激光谐振腔中形成振荡，其中所述品质因数调节单元配置成可调节所述激光谐振腔的品质因数；和

滤波单元，所述滤波单元配置成可接收由所述分光单元生成的出射激光，滤波后出射。

2.如权利要求1所述的激光器，其中所述反射单元位于所述泵浦单元与所述增益单元之间，并配置成可将从所述增益单元朝着所述泵浦单元的光束反射回所述增益单元，所述扫描单元通过摆动或转动的方式改变所述多个调谐光的入射角度，并使垂直入射的调谐光按原光路返回，经所述分光单元，投射至所述反射单元以在所述激光谐振腔内形成对应波长的调谐光的来回反射。

3.如权利要求1或2所述的激光器，其中所述分光单元基于所述形成振荡的调谐光生成所述出射激光。

4.如权利要求1或2所述的激光器，其中所述分光单元包括：光栅，所述光栅包括：反射式光栅或透射式光栅中的至少一种。

5.如权利要求4所述的激光器，其中所述光栅包括：-1级高衍射效率光栅或+1级高衍射效率光栅；

所述分光单元在所述-1级高衍射效率光栅的0级光出射方向生成所述出射激光，在所述-1级高衍射效率光栅的-1级衍射光出射方向生成所述多个调谐光；

或者，所述分光单元在所述+1级高衍射效率光栅的0级光出射方向生成所述出射激光，在所述+1级高衍射效率光栅的+1级衍射光出射方向生成所述多个调谐光。

6.如权利要求1或2所述的激光器，其中所述滤波单元包括窄带滤波器，所述窄带滤波器配置成在一定波长范围内根据不同波长透过率的不同而输出功率不同的激光。

7.如权利要求1或2所述的激光器，其中所述增益单元包括增益介质，所述增益介质为微片型增益介质；所述品质因数调节单元包括可饱和吸收体，所述可饱和吸收体为微片型可饱和吸收体，所述增益单元和所述品质因数调节单元相互贴合。

8.如权利要求1或2所述的激光器，其中所述激光器还包括控制单元，所述控制单元与所述扫描单元耦合并控制所述扫描单元的角度，以控制在所述激光谐振腔内振荡的调谐光的波长。

9.一种激光雷达，包括：

发射装置，所述发射装置包括如权利要求1到8任意一项所述的激光器；

接收装置，所述接收装置配置成可接收所述激光器发出的激光在障碍物上反射后的回波；和

信号处理装置，所述信号处理装置配置成可根据所述回波获得激光雷达当前扫描的障碍物的距离和/或反射率。

10.如权利要求9所述的激光雷达，其中所述激光雷达配置成可根据获得的所述激光雷达当前扫描的障碍物的距离和/或反射率，调节所述激光器的扫描单元的角度。

11.一种使用如权利要求9或10所述的激光雷达进行扫描的方法，包括：

向所述激光雷达外部发射探测激光束；

接收雷达回波；

获得所述激光雷达当前扫描的障碍物的距离和/或反射率；

根据所述障碍物的距离和/或反射率，调节所述激光雷达的激光器的发射功率。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述调节激光雷达的激光器的发射功率的步骤包括：当所述距离小于距离阈值和/或反射率高于反射率阈值时，调节所述激光器的扫描单元的角度，改变所述激光谐振腔内振荡的调谐光的波长以减小从所述滤波单元出射的激光的功率。