[实用新型]一种激光接收装置以及激光雷达系统

说明书

本实用新型涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光接收装置以及激光雷达系统。激光接收装置用于从目标物接收激光束，其包括：第一透镜、微透镜阵列以及探测器阵列。第一透镜用于对激光束进行准直和汇聚。微透镜阵列与第一透镜相对设置，微透镜阵列包括第二透镜，第二透镜用于从第一透镜接收激光束，第一透镜与第二透镜之间形成供第一透镜成像的成像区间。探测器阵列包括用于将光信号转换成电信号的光电探测器，光电探测器从第二透镜接收激光束并供第二透镜进行成像。本实用新型通过第一透镜和第二透镜的组合，改变了激光接收装置的整体成像焦距，提高了激光雷达系统的接收视场，最终提高了激光雷达系统的扫描性能。

技术领域

本实用新型涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光接收装置以及激光雷达系统。

背景技术

目前，请参阅图1，激光雷达系统100'是通过激光发射装置向目标物104'发射激光束11'，激光接收装置从目标物104'接收激光束12'，来探测目标物的位置、速度等特征量的雷达系统。具体地，通过激光发射单元101'产生激光束11'，振镜102'向目标物104'反射激光束11”，目标物104'接收激光束11”并同时向激光接收装置的透镜103'反射激光束12'，光电探测器104'再从透镜103'处接收激光束12'。其中，光电探测器103'的光敏面用于接收激光束12'，再通过接收处理器处理，而得到目标物104'的信息。光电探测器104'包含APD光电探测器、SPAD光电探测器等。

但是，由于制作成本昂贵，工艺复杂，目前市场上销售的APD或SPAD光电探测器，其光敏面的有效接收面积约为0.2mm²，其对激光雷达系统100'的接收视场造成了限制，从而影响了激光雷达系统100'的扫描性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光接收装置，旨在解决由于光电探测器的光敏面的有效接收面积过小，而导致激光雷达系统的扫描视场受限的问题。

本实用新型提供了一种激光接收装置，用于从目标物接收激光束，其中，所述激光束入射至所述目标物并从所述目标物向外反射，所述激光接收装置包括：

第一透镜，设置在从所述目标物向外反射的所述激光束的光路上，所述第一透镜用于对所述激光束进行准直和汇聚；

微透镜阵列，与所述第一透镜相对设置，所述微透镜阵列包括第二透镜，所述第二透镜用于从所述第一透镜接收所述激光束，所述第一透镜与所述第二透镜之间形成供所述第一透镜成像的成像区间，所述第一透镜于所述成像区间内所成的像为实像；

探测器阵列，包括用于将光信号转换成电信号的光电探测器，所述光电探测器从所述第二透镜接收所述激光束并供所述第二透镜进行成像；

其中，所述微透镜阵列位于所述第一透镜与所述探测器阵列之间。

在一个实施例中，所述第二透镜阵列设置有多个，各所述第二透镜分别对应设置一所述光电探测器，各所述第二透镜均位于垂直于所述激光束传播方向的同一平面上，各所述第二透镜与所述第一透镜之间均形成所述成像区间；各所述光电探测器均位于垂直于所述激光束传播方向的同一平面上。

在一个实施例中，各所述第二透镜于同一平面上连续布置。

在一个实施例中，所述微透镜阵列还包括滤光片，所述滤光片用于滤除入射所述光电探测器的噪声光信号，所述滤光片位于所述第二透镜与所述光电探测器之间。

在一个实施例中，所述滤光片为窄带滤光片或宽带滤光片。

在一个实施例中，所述激光接收装置还包括电连接所述探测器阵列的接收处理器，所述接收处理器用于分析和处理所述激光束。

在一个实施例中，所述第一透镜为凸透镜或透镜组合。

在一个实施例中，所述第二透镜为凸透镜或透镜组合。