一种基于MEMS振镜的激光雷达发射系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109343034A(43)申请公布日2019.02.15(21)申请号201811097046.4(22)申请日2018.09.19(71)申请人中国电子科技集团公司第三十八研究所地址230000安徽省合肥市高新技术开发区香樟大道199号(72)发明人金里陈丛杨孝东曹国威李由程国云刘剑辉郭进(74)专利代理机构合肥昊晟德专利代理事务所(普通合伙)34153代理人顾炜烨(51)Int.Cl.G01S7/484(2006.01)G01S7/481(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称一种基于MEMS振镜的激光雷达发射系统(57)摘要本发明公开一种基于MEMS振镜的激光雷达发射系统包括脉冲激光器准直发射模块、MEMS振镜、反射镜、旋转马达和衍射分束元件；所述脉冲激光器准直发射模块发射准直激光；所述MEMS振镜、所述脉冲激光器准直发射模块、所述反射镜和所述衍射分束元件对应设置，使得所述准直激光入射到所述MEMS振镜的镜面上发生反射形成反射光；所述反射光入射到所述反射镜上，经过所述反射镜的反射进一步入射到所述衍射分束元件上，形成均匀的若干发散光束；所述反射镜和所述旋转马达连接，所述旋转马达可带动所述反射镜转动；本发明通过调整所述旋转马达的转动角度以进行多轮扫描；可填补单次扫描下相邻光束之间角度的空间范围，从而大幅度提高空间扫描分辨率。CN109343034ACN109343034A权利要求书1/1页1.一种基于MEMS振镜的激光雷达发射系统，其特征在于，包括脉冲激光器准直发射模块、MEMS振镜、反射镜、旋转马达和衍射分束元件；所述脉冲激光器准直发射模块发射准直激光；所述MEMS振镜、所述脉冲激光器准直发射模块、所述反射镜和所述衍射分束元件对应设置，使得所述准直激光入射到所述MEMS振镜的镜面上发生反射形成反射光；所述反射光入射到所述反射镜上，经过所述反射镜的反射进一步入射到所述衍射分束元件上，形成均匀的若干发散光束；所述反射镜和所述旋转马达连接，所述旋转马达可带动所述反射镜转动以实现所述基于MEMS振镜的激光雷达发射系统的多次扫描。2.如权利要求1所述的基于MEMS振镜的激光雷达发射系统，其特征在于，所述脉冲激光器准直发射模块包括激光器，所述脉冲激光器准直发射模块对所述激光器光源进行准直处理形成所述准直激光，所述准直激光的光束直径与所述MEMS振镜的镜面大小相吻合。3.如权利要求1所述的基于MEMS振镜的激光雷达发射系统，其特征在于，所述激光器采用波长为905nm的脉冲半导体激光器，峰值发射功率为30W，所述准直激光发散角为3mrad*3mrad。4.如权利要求1所述的基于MEMS振镜的激光雷达发射系统，其特征在于，经所述衍射分束元件分束的所述发散光束为五道，所述衍射光栅分束元件的各个所述发散光束的功率均匀性≤±10％，发射效率≥75％，五道所述发散光束形成的整个光束发散角为12°，相邻所述发散光束之间的夹角为3°。5.如权利要求1所述的基于MEMS振镜的激光雷达发射系统，其特征在于，所述MEMS振镜的扫描范围为±10°，扫描速率为200Hz。6.如权利要求1所述的基于MEMS振镜的激光雷达发射系统，其特征在于，单次扫描所述旋转马达带动所述反射镜的偏转角度为相邻所述发散光束之间夹角的一半。2CN109343034A说明书1/6页一种基于MEMS振镜的激光雷达发射系统技术领域[0001]本发明涉及激光雷达技术领域，具体涉及一种基于MEMS振镜的激光雷达发射系统。背景技术[0002]近几年来，随着机器人、无人驾驶领域的蓬勃发展，对智能感知传感器的需求越来越紧迫。激光雷达是关键核心智能感知传感器之一，因测距精度高，方向性强，响应快，不受地面杂波影响等优势，且能有效提供机器人、车辆決策与控制系统所需之信息，成为目前机器人、无人驾驶等环境感测最有效方案。[0003]但现有激光雷达为保证空间扫描的高分辨率，激光雷达的发射模块多为复杂而精密光路调节机构，在组装过程中部件间配合精密要求高，致使模块制作成本高，无法批量生产，严重影响激光雷达的普及性，制约机器人、无人驾驶领域的发展。[0004]鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。发明内容[0005]为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种基于MEMS振镜的激光雷达发射系统包括脉冲激光器准直发射模块、MEMS振镜、反射镜、旋转马达和衍射分束元件；所述脉冲激光器准直发射模块发射准直激光；所述MEMS振镜、所述脉冲激光器准直发射模块、所述反射镜和所述衍射分束元件对应设置，使得所述准直激光入射到所述MEMS振镜的镜面上发生反射形成反射光；所述反射光入射到所述反射镜