光学装置及激光雷达系统的制作方法

本申请涉及光学，具体而言，涉及一种光学装置及激光雷达系统。

背景技术：

1、在激光雷达发射模组设计时，为实现高低温下激光光束发散角及指向性的稳定性，一般会通过将所有光学件及半导体激光器安装到同一材料的底座上。这种情况下，对底座材料的选择比较单一，且成本昂贵。且当光学模组中有至少两个光学元件时，光学模组中的两个光学元件之间的距离变化会直接影响激光光束的发散角以及指向性，而底座一般为高热膨胀系数的铝合金，在高低温条件下，铝合金底座会产生较大的热膨胀量导致两个光学元件之间的距离产生较大变化量，使激光光束发散角和指向性不稳定。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种光学装置及激光雷达系统，旨在解决现有技术中由于高低温变化导致激光光束发散角和指向性不稳定的技术问题。

2、本申请的实施例是这样实现的：

3、本申请的一方面，提供一种光学装置，包括底座和所述底座连接的激光光源，以及设置在所述底座上光学模组, 所述光学模组包括至少两个光学元件，所述激光光源朝向所述光学模组出射光束以形成光斑；所述光学装置还包括补偿结构，至少两个所述光学元件通过所述补偿结构沿第一方向固定于所述底座上，以补偿至少两个所述光学元件沿光轴方向的相对距离，所述第一方向为对所述光斑的发散角和指向性指标不敏感的方向。

4、在一个可能的实现中，所述补偿结构为与至少两个所述光学元件对应设置的支撑件，所述支撑件的材料为铁镍合金或陶瓷。

5、在一个可能的实现中，所述补偿结构为与至少两个所述光学元件对应设置的支撑件，所述支撑件通过陶瓷基复合材料钣金冲压成型。

6、在一个可能的实现中，所述补偿结构为半导体制冷器，所述激光光源设置于电路板上，所述光学模组通过所述底座和所述电路板连接，所述电路板和所述半导体制冷器连接。

7、在一个可能的实现中，所述光学模组设置于所述激光光源的出光侧，所述底座和所述激光光源均位于所述电路板的一侧，所述半导体制冷器位于所述电路板的另一侧。

8、在一个可能的实现中，所述激光光源均位于所述电路板的一侧，所述底座和所述半导体制冷器位于所述电路板的另一侧，所述底座和所述半导体制冷器之间有间隙。

9、在一个可能的实现中，所述激光光源为多通道边发射激光器。

10、本申请的第二个方面，提供一种激光雷达系统，包括上述的光学装置。

11、本申请的有益效果包括：本申请实施例提供的光学装置及激光雷达系统，包括底座和底座连接的激光光源，以及设置在底座上光学模组, 光学模组包括至少两个光学元件，激光光源朝向光学模组出射光束以形成光斑；光学装置还包括补偿结构，至少两个光学元件通过补偿结构沿第一方向固定于底座上，以补偿至少两个光学元件沿光轴方向的相对距离，第一方向为对光斑的发散角和指向性指标不敏感的方向。通过补偿结构以对至少两个光学元件沿光轴方向之间的由于高低温产生的距离变化进行补偿，既解决了发散角在高低温下超差的问题，亦阻碍了底座在高低温下发生较大形变使光学模组指向性发生较大变化量而影响光学模组的性能。

12、

技术特征：

1.一种光学装置，其特征在于，包括底座和所述底座连接的激光光源，以及设置在所述底座上光学模组, 所述光学模组包括至少两个光学元件，所述激光光源朝向所述光学模组出射光束以形成光斑；

2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述补偿结构为与至少两个所述光学元件对应设置的支撑件，所述支撑件的材料为铁镍合金或陶瓷。

3.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述补偿结构为与至少两个所述光学元件对应设置的支撑件，所述支撑件通过陶瓷基复合材料钣金冲压成型。

4.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于， 所述补偿结构为半导体制冷器，所述激光光源设置于电路板上，所述光学模组通过所述底座和所述电路板连接，所述电路板和所述半导体制冷器连接。

5.根据权利要求4所述的光学装置，其特征在于，所述光学模组设置于所述激光光源的出光侧，所述底座和所述激光光源均位于所述电路板的一侧，所述半导体制冷器位于所述电路板的另一侧。

6.根据权利要求4所述的光学装置，其特征在于，所述激光光源均位于所述电路板的一侧，所述底座和所述半导体制冷器位于所述电路板的另一侧，所述底座和所述半导体制冷器之间有间隙。

7.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述激光光源为多通道边发射激光器。

8.一种激光雷达系统，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的光学装置。

技术总结
本申请提供一种光学装置及激光雷达系统，涉及光学技术领域，包括底座和底座连接的激光光源，以及设置在底座上光学模组,光学模组包括至少两个光学元件，激光光源朝向光学模组出射光束以形成光斑；光学装置还包括补偿结构，至少两个光学元件通过补偿结构沿第一方向固定于底座上，以补偿至少两个光学元件沿光轴方向的相对距离，第一方向为对光斑的发散角和指向性指标不敏感的方向。通过补偿结构以对至少两个光学元件沿光轴方向之间的由于高低温产生的距离变化进行补偿，既解决了发散角在高低温下超差的问题，亦阻碍了底座在高低温下发生较大形变使光学模组指向性发生较大变化量而影响光学模组的性能。

技术研发人员：王刚
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：
技术公布日：2024/5/16