禾赛科技“激光雷达的发射模块及激光雷达”专利介绍

2022年8月29日，禾赛科技申请了一项名为“激光雷达的发射模块及激光雷达”的发明专利（申请号：202222291141.6）。

图1为传统波长扫描装置的光路示意图，在激光雷达的应用中，通过不同波长的光线向不同角度衍射来实现激光雷达对不同垂直角度的扫描。因此，为了使多束衍射光的出射方向靠近水平面，实现对垂直0°角和垂直方向正角度和负角度一定范围的扫描，如图1所示，通常在色散元件12下游的光路中会设置反射镜13。但是反射镜13的反射面与水平方向之间的夹角较大，所以会增大光路沿垂直方向的尺寸，使得激光雷达光路垂直方向的高度增大，从而不利于激光雷达体积的缩小。此外，也会使激光雷达光路的不同光学元件在不同高度的水平面上，从而造成了激光雷达的安装不便。

图1.波长扫描装置的光路示意图

图2为本专利提出的一种新型激光雷达发射模块结构示意图，在此主要引入色散偏折件129，其主要包括光栅层127和导光体128。光栅层127朝向导光体128的表面并与导光体128的表面直接接触。导光体128的两个表面分别为第一面121和第二面122，第一光线131从第一面121入射至导光体128，第三光线133自第二面122从导光体128出射。色散面和偏折面集成于一体化结构的导光体128上，能够使光学元件体积大幅缩小，并且一体化的光学元件结构更加稳定，能够有效提高光路的鲁棒性。此外，一般而言，导光体128材料的折射率大于1。将导光体128的材料设置为比较常见的大于1的材料以控制折射角度，可以实现扩束效果。

图2.新型激光雷达发射模块结构示意图

总之，禾赛科技的激光雷达专利，通过色散偏折件实现多波长光源所产生光线的分光和出射，同时色散偏折件还能起到扩束的作用，能够有效增大激光雷达的口径，提升测远能力。而且不会过多增加激光雷达的光路高度，有效的压缩了激光雷达的高度和体积。