[发明专利]一种大视场角的紧凑型固态激光雷达

权利要求书

1.一种大视场角的紧凑型固态激光雷达，包括发射单元、分光单元、偏振单元、触发单元、反射单元，聚焦单元、投射单元及探测单元，其特征在于：通过激光分束的方式扩展了固态激光雷达的竖直向视场角。

2.根据权利要求1所述的一种大视场角的紧凑型固态激光雷达，其特征在于：所述发射单元数量为2N个，分布在所述偏振单元入射面一侧，所述分光单元数量为2N个，每个分光单元由一个分光元件和一个反射元件组成，将所述发射单元的2N束平行入射光束分为4N束平行等光强光束。

3.根据权利要求1所述的一种大视场角的紧凑型固态激光雷达，其特征在于：所述偏振单元由一个偏振分光元件和一个偏振态转换元件组成，以避免返回激光束进入发射单元，降低干扰；所述偏振态转换元件与所述偏振分光元件透射光束出射面平行。

4.根据权利要求1所述的一种大视场角的紧凑型固态激光雷达，其特征在于：所述反射单元包括第一反射单元、第二反射单元和第三发射单元。

所述第一反射单元具有一个反射元件，所述反射元件具有两个反射面，所述两个反射面夹角90°，与所述偏振单元夹角45°，所述两个反射面所夹棱线与所述偏振单元中线平行，将所述偏振单元沿中线对称的透射光束各转折90°，同时将所述第二反射单元的回波光束转折90°至所述偏振单元；

所述第二反射单元，具有两个反射元件，所述反射元件反射面与所述第一反射单元反射面分别平行，相对于所述第一反射单元左右对称放置，将所述第一反射单元出射光转折90°，光束与所述出射单元光束平行，由所述第二反射单元入射至第三反射单元，同时转折所述第三反射单元回波光束至所述第一反射单元；

所述第三反射单元，具有两个反射元件，将所述第二反射单元的入射光束反射至所述聚焦单元；

所述激光雷达水平向视场角为4α，竖直视场角为4β，则所述第三反射单元反射面与所述投射单元反射面水平方向夹角为α，竖直方向夹角为2β；

所述第三反射单元反射光与所述第二反射单元反射光水平方向夹角2α，竖直方向夹角4β。

5.根据权利要求1所述的一种大视场角的紧凑型固态激光雷达，其特征在于：所述聚焦单元有两个，沿所述偏振单元左右对称分布，所述聚焦单元将所述分光单元得到的两束平行光束聚焦于投射单元中心，记聚焦光束夹角为γ，同一发射单元所分两束平行光间距为d，所述聚焦单元焦距可求得为f＝d/γ，所述聚焦单元与所述第三反射单元平行，所述投射单元反射面位于所述聚焦单元焦平面处。

6.根据权利要求1所述的一种大视场角的紧凑型固态激光雷达，其特征在于：所述投射单元由一个二维振镜组成，所述二维振镜与竖直平面夹角2β，使所述激光雷达竖直方向视场角呈上下对称，所述投射单元中心位于所述聚焦单元焦点处。