激光发射装置、激光接收装置及激光雷达系统的制作方法

专利检索2024-11-15  48


本申请实施例涉及激光,具体涉及一种激光发射装置、激光接收装置及激光雷达系统。


背景技术:

1、通常,激光雷达不仅要求激光发射装置在常温下有较高精准度的发射、接收对准,还要求在高低温等恶劣环境下或经历可靠性实验条件下同样保持高精度对准状态。

2、当激光发射装置的基座(外壳、底座)和承载光源、光学透镜的载体之间的热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,cte)相差较大,在高低温变化的情况下或经历可靠性实验条件下激光发射装置发生结构变形时,造成激光发射装置发射的激光束指向角发生较大变化,导致发射的激光束无法到达目标物,从而导致无法探测目标物。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本申请实施例提供了一种激光发射装置、激光接收装置及激光雷达系统,降低了热应变对激光束指向角的影响。

2、根据本申请实施例的一个方面,提供了一种激光发射装置,该激光发射装置包括:第一基座;第一载体,包括固定部和悬空部,固定部与所述第二基座的一侧相互固定设置;光源,设置于第一载体背离第一基座的一侧,且位于固定部上,用于输出激光束;第一透镜,设置于光源的出光侧,与光源位于第一载体的同一侧,且位于悬空部上,用于对激光束进行整形后出射;第一支撑件,至少一部分设置于第一基座与悬空部之间,用于在第一载体发生变形时支撑悬空部,以减小第一透镜的主光轴偏离激光束的光轴的角度。

3、在一种可选的方式中,第一支撑件与第一透镜之间的水平距离小于第一支撑件与光源之间的水平距离,以在第一载体发生下弯变形时支撑悬空部。

4、在一种可选的方式中,第一支撑件与第一基座或者第一载体为一体结构。

5、在一种可选的方式中,第一支撑件的一端与第一基座或者悬空部通过粘接剂粘接固定或者通过焊料焊接固定。

6、在一种可选的方式中,第一支撑件的另一端涂覆有粘接剂或者焊料,以在第一载体发生变形时粘接剂或者焊料与悬空部接触。

7、在一种可选的方式中,悬空部在光源与第一透镜之间的位置开设有通孔,第一支撑件贯穿通孔与悬空部固定。

8、在一种可选的方式中,第一支撑件与悬空部通过粘接剂粘接固定或者通过焊料焊接固定。

9、在一种可选的方式中,第一支撑件的热膨胀系数小于第一基座的热膨胀系数。

10、根据本申请实施例的另一方面,提供了一种激光接收装置,包括:第二基座;第二载体,包括固定部和悬空部,固定部与第二基座的一侧相互固定设置;第二透镜,设置于第二载体背离第二基座的一侧,且位于固定部上,用于接收目标探测区域反射的激光束,并对反射的激光束进行汇聚;探测器,与第二透镜设置于第二载体的同一侧,且位于固定部上,用于接收第二透镜汇聚后的激光束;第二支撑件,至少一部分设置于第二基座与悬空部之间,用于在第二载体发生变形时支撑悬空部,以减小第二透镜的主光轴偏离汇聚后的激光束的光轴的角度。

11、根据本申请实施例的又一方面,提供了一种激光雷达系统,包括:上述实施例提供的激光发射装置,和/或上述实施例提供的激光接收装置,激光发射装置用于向目标探测区域发射激光束,激光接收装置用于接收目标探测区域反射的激光束。

12、在激光发射装置中,通过将第一载体的固定部固定设置在第一基座上,以及通过在第一基座或者第一载体的悬空部上设置第一支撑件,并使得第一支撑件位于第一基座与第一载体的悬空部之间,使得第一支撑件可以在第一载体发生变形时支撑悬空部,以减小第一载体的固定部上设置的光源与悬空部上设置的第一透镜的离轴程度,进而减小光源输出的激光束光轴偏离第一透镜的主光轴的角度,从而减小激光发射装置发射的激光束的指向角变化量,降低热应变对激光束指向角的影响。

13、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。



技术特征:

1.一种激光发射装置,其特征在于,所述激光发射装置包括:

2.根据权利要求1所述的激光发射装置,其特征在于,所述第一支撑件与所述第一透镜之间的水平距离小于所述第一支撑件与所述光源之间的水平距离,以在所述第一载体发生下弯变形时支撑所述悬空部。

3.根据权利要求1所述的激光发射装置,其特征在于,所述第一支撑件与所述第一基座或者所述第一载体为一体结构。

4.根据权利要求1所述的激光发射装置,其特征在于,所述第一支撑件的一端与所述第一基座或者所述悬空部通过粘接剂粘接固定或者通过焊料焊接固定。

5.根据权利要求4所述的激光发射装置,其特征在于,所述第一支撑件的另一端涂覆有所述粘接剂或者所述焊料,以在所述第一载体发生变形时所述粘接剂或者所述焊料与所述悬空部接触。

6.根据权利要求1所述的激光发射装置,其特征在于,所述悬空部在所述光源与所述第一透镜之间的位置开设有通孔,所述第一支撑件贯穿所述通孔与所述悬空部固定。

7.根据权利要求6所述的激光发射装置,其特征在于,所述第一支撑件与所述悬空部通过粘接剂粘接固定或者通过焊料焊接固定。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的激光发射装置,其特征在于,所述第一支撑件的热膨胀系数小于所述第一基座的热膨胀系数。

9.一种激光接收装置,其特征在于,所述激光接收装置包括:

10.一种激光雷达系统,其特征在于,所述激光雷达系统包括:权利要求1-8中任一项所述的激光发射装置,和/或权利要求9所述的激光接收装置,所述激光发射装置用于向目标探测区域发射激光束,所述激光接收装置用于接收所述目标探测区域反射的激光束。


技术总结
本申请涉及激光技术领域,公开了一种激光发射装置、激光接收装置及激光雷达系统,该激光发射装置包括:第一基座;第一载体,包括固定部和悬空部,固定部与第一基座的一侧相互固定设置;光源,设置于第一载体背离第一基座的一侧,且位于固定部上,用于输出激光束;第一透镜,设置于光源的出光侧,与光源位于第一载体的同一侧,且位于悬空部上,用于对激光束进行整形后出射;第一支撑件,至少一部分设置于第一基座与悬空部之间,用于在第一载体发生变形时支撑悬空部,以减小第一透镜的主光轴偏离激光束的光轴的角度。通过上述方式,本申请降低了热应变对激光束指向角的影响。

技术研发人员:弓杰,王刚,李海燕,吴东京,焦丽娜
受保护的技术使用者:西安炬光科技股份有限公司
技术研发日:20231016
技术公布日:2024/5/29
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