[实用新型]一种激光雷达发射系统

说明书

本实用新型提供了一种激光雷达发射系统，沿激光光束的发射方向依次设置：负透镜组，包括至少一个负透镜，通过虚焦让激光光束形成发散光束；MEMS振镜，接收所述发散光束并投射出一个观察区域；正透镜组，包括至少一个正透镜，接收由所述MEMS振镜投射出的光束并进行准直后出射，放大所述观察区域的光斑范围，减小所述出射光束的发散度。本实用新型的激光雷达发射系统，可以减小光束发散度，定向地放大光斑，从而可以任意调整观察范围和观察距离。

【技术领域】

本实用新型涉及激光测量技术领域，具体是一种激光雷达发射系统。

【背景技术】

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。

应用于无人驾驶、轨道交通等领域内的激光雷达需要观察较远的距离，较早的获取目标物体信息，以便预留出足够的处理时间，这对于长距激光雷达提出了要求。但激光雷达使用的激光光束有一定的发散度，长距离下光斑很大，激光能量分散，反射回的激光能量随着光斑范围(光斑范围决定了观察范围)增加而快速减小，这种情况大大限制长距离的实现。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种激光雷达发射系统，减小光束发散度，定向地放大光斑，从而任意调整观察范围和观察距离。

本实用新型是这样实现的：一种激光雷达发射系统，沿激光光束的发射方向依次设置：

负透镜组，包括至少一个负透镜，通过虚焦让激光光束形成发散光束；

MEMS振镜，接收所述发散光束并投射出一个观察区域；

正透镜组，包括至少一个正透镜，接收由所述MEMS振镜投射出的光束并进行准直后出射，减小所述出射光束的发散度。

进一步的，所述负透镜组仅由单负透镜组成，所述单负透镜的光焦度在激光光束的目标发散方向上，该目标发散方向决定了所述出射光束形成的光斑待放大方向。

进一步的，所述负透镜组由第一负透镜和第二负透镜组成，所述第一负透镜和所述第二负透镜均为柱面透镜，且所述第一负透镜和所述第二负透镜的光焦度分别在两个垂直的方向上，该两个垂直的方向共同决定激光光束的目标发散方向，该目标发散方向决定了所述出射光束形成的光斑待放大方向。

进一步的，所述第一负透镜的光焦度和所述第二负透镜的光焦度相等或不相等。

进一步的，所述正透镜组由单正透镜组成，所述单正透镜为球面镜或柱面镜，且所述单正透镜的光焦度方向为所述出射光束的光斑待整形方向。

进一步的，所述正透镜组由第一正透镜和第二正透镜组成，所述第一正透镜和所述第二正透镜的光焦度分别在两个垂直的方向上，该两个垂直的方向共同决定所述出射光束的光斑待整形方向。

本实用新型的优点在于：本实用新型的激光雷达发射系统，负透镜组、MEMS振镜和正透镜组组成，减小光束发散度，定向地放大光斑，从而将光斑控制在合适的范围内，以最大程度地提高观察范围和观察距离。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型激光雷达发射系统的整体原理框图；

图2是本实用新型激光雷达发射系统的实施例一的Y-Z轴方向的结构示意图；

图3是本实用新型激光雷达发射系统的实施例一的X-Z轴方向的结构示意图；

图4是本实用新型激光雷达发射系统的实施例二的Y-Z轴方向的结构示意图；