本发明涉及全固态光束扫描装置，具体涉及一种基于结构光发生器辅助的全固态二维光束扫描系统。
背景技术：
1、在相关技术中，激光雷达技术日渐成熟，在自动驾驶、测绘与地理信息、环境监测等领域被广泛应用。激光雷达通过发射激光脉冲并接收反射信号，能够精确测量物体的距离和速度。利用光束转向装置扫描周围环境，实现高分辨率的距离和速度信息探测。
2、传统的二维光束扫描系统，如机械式旋转镜和微机电系统镜可实现大视场二维扫描。但由于系统中存在机械运动部件，导致扫描速度、精度和可靠性受到限制。全固态扫描技术因不含有任何机械运动部件，具有高可靠性、高扫描速度与精度等优点。其中，光学相控阵(optical phased array，opa)是一种固态光束扫描技术，具有高速扫描能力和抗干扰性。但目前仅能通过相位差调谐实现一维的固态光束扫描，严重限制了光学相控阵的应用范围。
3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于结构光发生器辅助的全固态二维光束扫描系统，能够实现二维的固态光束扫描，进而在一定程度上克服现有技术中存在的缺陷。
2、本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。
3、根据本发明的第一方面，提供一种基于结构光发生器辅助的全固态二维光束扫描系统，所述系统包括：光学相控阵、透镜器件、结构光发生器；
4、所述光学相控阵用于对输入的激光光束进行相位调制，并输出基于第一方向分布的一维扫描光束；
5、所述透镜器件设置于所述的光学相控阵输出光束的传输路径上，用于对所述一维扫描光束进行第一阶段的整形、准直处理后，输出处理后的一维扫描光束；
6、所述结构光发生器设置于所述的透镜器件输出光束的传输路径上，用于对所述透镜器件输出的一维扫描光束进行第二阶段的整形、准直、分数处理，并输出基于第一方向和第二方向分布的结构光。
7、在一些示例性实施方式中，所述透镜器件的尺寸大于光学相控阵辐射端面的尺寸；结构光发生器的尺寸大于透镜器件的尺寸。
8、在一些示例性实施方式中，所述光学相控阵的辐射端面与所述透镜器件之间设置有间隙，以用于所述光学相控阵的出射光束在所述间隙内充分耦合的距离大于或等于120μm。
9、在一些示例性实施方式中，所述透镜器件为柱状棱镜组件；
10、所述柱状棱镜组件包括一级柱状棱镜；或者，
11、所述柱状棱镜组件包括依次设置的一级柱状棱镜和二级柱状棱镜；
12、其中，所述一级柱状棱镜的长轴沿第一方向设置，所述二级柱状棱镜的长轴沿第二方向设置；所述一级柱状棱镜的前焦面为光学相控阵的出射端面，二级柱状棱镜的前焦面为光学相控阵的出射端面；二级柱状棱镜的焦距大于一级柱状棱镜的焦距。
13、在一些示例性实施方式中，所述一级柱状棱镜的面积大于500μm×500μm；
14、所述二级柱状棱镜的面积大于或等于15mm×5mm。
15、在一些示例性实施方式中，所述结构光发生器为微透镜阵列，用于输出基于线结构光；或者，
16、所述结构光发生器为衍射光学元件doe/超构表面器件，用于输出点阵列结构光，或者编码面结构光。
17、在一些示例性实施方式中，所述透镜器件为非球面透镜；
18、所述结构光发生器为微透镜阵列，用于输出线结构光；或者，
19、所述结构光发生器为衍射光学元件doe/超构表面器件，用于输出点阵列结构光，或者编码面结构光。
20、在一些示例性实施方式中，所述透镜器件为第一级衍射光学元件doe或超构表面器件；
21、所述结构光发生器为第二级衍射光学元件doe或超构表面器件，用于输出点阵列结构光，或者编码面结构光。
22、在一些示例性实施方式中，所述系统还包括：激光光源，设置于光学相控阵的前端，用于向光学相控阵输入激光光源。
23、在一些示例性实施方式中，所述系统还包括：
24、图像解析单元，用于采集结构光投射至待测物体表面后的待解析图像；并对所述待解析图像进行处理，提取结构光照射范围内的高度信息，并基于高度信息进行整合以构建待测物体的三维模型。
25、在一些示例性实施方式中，所述光学相控阵包括：依次设置的输入耦合器、分束器阵列、移相器阵列和辐射器；
26、所述输入耦合器用于接收激光光束，并耦合进片上波导；
27、所述分束器阵列用于将耦合进入片上的一路波导均匀的分为2n路波导；
28、所述移相器阵列用于响应外部激励源控制，调控波导中光束的相位；所述辐射器用于输出相位调制后的光束。
29、本发明的实施例所提供的基于结构光发生器辅助的全固态二维光束扫描系统，通过在系统中设置光学相控阵、透镜器件和结构光发生器，利用那个光学相控阵对输入的激光光束进行相位调制而得到一维扫描光束，利用透镜器件对一维扫描光束进行第一阶段的整形、准直处理，再利用结构光发生器对透镜器件输出的一维扫描光束进行第二阶段的整形、准直处理后，得到二维的结构光，从而实现全固态二维光束扫描系统，并能够实现输出二维的固态扫描光束，有效的保证了结构光的光束质量。
30、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
1.一种基于结构光发生器辅助的全固态二维光束扫描系统，其特征在于，所述系统包括：光学相控阵(1)、透镜器件(2)、结构光发生器(3)；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述透镜器件(2)的尺寸大于光学相控阵(1)辐射端面的尺寸；结构光发生器(3)的尺寸大于透镜器件(2)的尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述光学相控阵(1)的辐射端面与所述透镜器件(2)之间设置有间隙，以用于所述光学相控阵(1)的出射光束在所述间隙内充分耦合。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述透镜器件(2)为柱状棱镜组件；
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述一级柱状棱镜的面积大于500μm×500μm；
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述结构光发生器为微透镜阵列，用于输出基于线结构光；或者，
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述透镜器件(2)为非球面透镜；
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述透镜器件(2)为第一级衍射光学元件doe或超构表面器件；
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：