激光雷达的制作方法

本发明涉及雷达探测，尤其涉及一种激光雷达。

背景技术：

1、激光雷达是通过向周围空间主动发射探测光束从而实现环境感知的雷达系统，具有对环境依赖度低、检测精度高、探测范围广等优点，被广泛应用于工业、交通、安防以及自动驾驶等领域，近年来得到了快速发展。

2、当前应用于激光雷达的光源一般为半导体激光器，半导体激光器包括fb激光器和vcsel激光器，fb激光器相比于vcsel激光器具有较高的光功率密度，可使激光雷达具有更远的探测能力，而被广泛的应用于激光雷达中。

3、然而fb激光器准直时，由于沿准直光学系统的光轴方向的谐振腔过长，会导致谐振腔内部光束经准直后在主光束周围形成超出探测范围的杂散光，对探测精度产生影响，制约了激光雷达的发展。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种激光雷达，以解决激光雷达存在的探测精度较低的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种激光雷达，包括激光发射单元和激光探测单元，激光发射单元包括fb激光器和准直光学透镜组，激光探测单元包括光电转换模块和聚光光学透镜组；

3、fb激光器包括芯片支撑座和安装在芯片支撑座上的fb激光芯片，在fb激光芯片的非出光面上或靠近fb激光芯片非出光面的芯片支撑座上设有消光元件，消光元件用于防止激光从fb激光芯片的非出光面出射。

4、在一种可能的实现方式中，消光元件为采用低反射率材料制作成的遮挡件、低反射率涂层或低反射率粘接剂层。

5、在一种可能的实现方式中，消光元件由不透光胶水或不透光油墨制备而成。

6、在一种可能的实现方式中，光电转换模块包括光电转换芯片，光电转换芯片包括感光面和布设在感光面周围的电极，在电极上设置有消光材料层或低反射率材料层，或电极由低反射率的材料制备而成。

7、在一种可能的实现方式中，光电转换模块包括光电转换芯片，光电转换芯片包括感光面和布设在感光面周围的电极，在光电转换芯片的感光面与聚光光学透镜组之间设置有视场光阑，且视场光阑的口径dl为：

8、

9、其中，dlen为聚光光学透镜组的有效光学口径，f为聚光光学透镜组的焦距，l为视场光阑与感光面之间的距离，dd为感光面的直径。

10、在一种可能的实现方式中，当视场光阑与感光面之间的距离大于0时，在电极上还设置有消光材料层或低反射率材料层。

11、在一种可能的实现方式中，视场光阑的孔径侧壁的反射率为re满足的条件为：

12、re<th；

13、

14、其中，rth为电极允许的最大反射率，ith为激光探测单元允许杂散光产生的最大电流，pk1为聚光光学透镜组汇聚后打到电极上的峰值光功率，g为光电转换芯片的增益，α为经电极反射后进入感光面光功率与电极反射总光功率比例。

15、在一种可能的实现方式中，视场光阑的轴线与聚光光学透镜组的光轴同轴，且视场光阑的侧壁与其轴线呈夹角θ，其中θ满足的条件为：

16、

17、其中，dlen为聚光光学透镜组的有效光学口径，f为聚光光学透镜组的焦距。

18、在一种可能的实现方式中，准直光学透镜组的透镜表面设有减反膜，和/或聚光光学透镜组的透镜表面设有减反膜。

19、在一种可能的实现方式中，减反膜为多周期dbr膜。

20、本发明实施例提供一种激光雷达，通过在fb激光芯片的非出光面上或靠近fb激光芯片非出光面的芯片支撑座上设置消光元件，该消光元件可用于防止激光从fb激光芯片的非出光面出射。从而，可通过在fb激光芯片的非出光面上或靠近fb激光芯片非出光面的芯片支撑座上设置消光元件，消除fb激光芯片的非出光面的漏光进入到准直光学透镜组形成超出探测范围的杂散光，提高探测精度。

技术特征：

1.一种激光雷达，包括激光发射单元和激光探测单元，所述激光发射单元包括fb激光器和准直光学透镜组，所述激光探测单元包括光电转换模块和聚光光学透镜组；其特征在于：

2.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述消光元件为采用低反射率材料制作成的遮挡件、低反射率涂层或低反射率粘接剂层。

3.如权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述消光元件由不透光胶水或不透光油墨制备而成。

4.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述光电转换模块包括光电转换芯片，所述光电转换芯片包括感光面和布设在所述感光面周围的电极，在所述电极上设置有消光材料层或低反射率材料层，或所述电极由低反射率的材料制备而成。

5.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述光电转换模块包括光电转换芯片，所述光电转换芯片包括感光面和布设在所述感光面周围的电极，在所述光电转换芯片的感光面与所述聚光光学透镜组之间设置有视场光阑，且所述视场光阑的口径dl为：

6.如权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，当所述视场光阑与所述感光面之间的距离大于0时，在所述电极上还设置有消光材料层或低反射率材料层。

7.如权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述视场光阑的孔径侧壁的反射率为re，re满足的条件为：

8.如权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述视场光阑的轴线与所述聚光光学透镜组的光轴同轴，且所述视场光阑的侧壁与其轴线呈夹角θ，其中θ满足的条件为：

9.如权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述准直光学透镜组的透镜表面设有减反膜，和/或所述聚光光学透镜组的透镜表面设有减反膜。

10.如权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述减反膜为多周期dbr膜。

技术总结
本发明提供一种激光雷达，包括激光发射单元和激光探测单元，激光发射单元包括FB激光器和准直光学透镜组，激光探测单元包括光电转换模块和聚光光学透镜组；FB激光器包括芯片支撑座和安装在芯片支撑座上的FB激光芯片，在FB激光芯片的非出光面上或靠近FB激光芯片非出光面的芯片支撑座上设有消光元件，消光元件用于防止激光从FB激光芯片的非出光面出射。从而通过在FB激光芯片的非出光面上或靠近FB激光芯片非出光面的芯片支撑座上设置消光元件，可以消除非出光面上的漏光经封装反射准直后在主光束周围形成超出探测范围的“杂散光”，提供激光雷达的探测精度。

技术研发人员：任玉松,李明,白玉茹,林建东,姜登登,秦屹
受保护的技术使用者：森思泰克河北科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13