激光雷达和自主移动设备的制作方法

本申请涉及激光雷达，特别是涉及激光雷达和自主移动设备。

背景技术：

1、随着激光雷达技术的发展，出现了固态激光雷达技术，其采用收发分离的双目旁轴光学架构，通过发射端与接收端各自独立的镜头组实现三维成像，进而引出基于旁轴探测原理的固态探测方式。

2、相关技术中，固态激光雷达通过发射镜头向视场角内投射面阵激光，接收镜头同步采集目标反射的回波信号，利用时间飞行（tof）原理计算每个像素点的距离信息，从而生成高密度点云数据。

3、然而，上述旁轴光学架构或收发分离的固态激光雷达装置，存在旁轴非共轴设计使得回波能量随距离非线性衰减，探测精度与一致性受限的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种激光雷达和自主移动设备。

2、第一方面，本申请提供一种激光雷达，包括：

3、发射芯片，用于发射具有单一偏振态的探测光；所述单一偏振态为线偏振态和圆偏振态中的一个；

4、分光组件，用于透射具有所述单一偏振态的探测光，并反射具有另一单一偏振态的光；或用于反射具有单一偏振态的光，并透射具有另一单一偏振态的光；所述另一单一偏振态为线偏振态和圆偏振态中除所述单一偏振态以外的偏振态；

5、透镜组件，用于对接收的所述探测光进行偏振调控处理后投射至目标探测范围，并对所述目标探测范围内的障碍物反射的反射光进行偏振调控处理后投射至所述分光组件；

6、接收芯片，用于接收所述分光组件传输的所述反射光，所述反射光的偏振态与所述障碍物的材质相关联。

7、在其中一个实施例中，所述发射芯片的类型包括单模锁定垂直腔面发射激光器芯片。

8、在其中一个实施例中，所述透镜组件包括：

9、广角透镜组件，所述广角透镜组件包括光轴的延伸方向相同的多个透镜；

10、偏振态转换组件，设于所述广角透镜组件的入光侧或出光侧，或设于所述广角透镜组件中任意两个相邻所述透镜之间，所述偏振态转换组件用于将接收的光束的偏振态转换为目标偏振态。

11、在其中一个实施例中，所述偏振态转换组件包括1/4波片或者1/2波片。

12、在其中一个实施例中，所述接收芯片包括单光子雪崩二极管。

13、在其中一个实施例中，所述探测光为线偏振光。

14、在其中一个实施例中，所述分光组件包括偏振分束器，所述偏振分束器的tp>95%，所述偏振分束器的ts<0.5%，所述偏振分束器的tp:ts大于1000；

15、其中，tp为所述偏振分束器对入射的圆偏振光的透过率；ts为所述偏振分束器对入射的线偏振光的透过率；tp:ts为所述偏振分束器的偏振消光比。

16、在其中一个实施例中，所述分光组件的aoi为45°；aoi为入射光线与所述分光组件的光学界面法线之间的夹角。

17、在其中一个实施例中，所述激光雷达的视场角大于或者等于90°。

18、第二方面，本申请提供一种自主移动设备，包括：

19、设备本体；

20、如上述的激光雷达，所述激光雷达与所述设备本体连接。

21、上述激光雷达和自主移动设备，包括发射芯片、分光组件、透镜组件和接收芯片，发射芯片用于发射具有单一偏振态的探测光；单一偏振态为线偏振态和圆偏振态中的一个；分光组件用于透射具有单一偏振态的探测光，并反射具有另一单一偏振态的光；或用于反射具有单一偏振态的光，并透射具有另一单一偏振态的光；另一单一偏振态为线偏振态和圆偏振态中除单一偏振态以外的偏振态；透镜组件用于对接收的探测光进行偏振调控处理后投射至目标探测范围，并对目标探测范围内的障碍物反射的反射光进行偏振调控处理后投射至分光组件；接收芯片用于接收分光组件传输的反射光；反射光的偏振态与障碍物的材质相关联。由于本申请中激光雷达的发射芯片用于发射具有单一偏振态的探测光，能够固定输出激光的偏振形态，能够避免光束方向的弥散以及偏振方向的不确定性，提高了近场能量利用率与探测精度。此外，探测光和障碍物反射的反射光均通过透镜组件进行传输，形成收发同轴的光学架构，收发共用一套透镜组件，结合分光组件，根据探测光和反射光的偏振态，分别对探测光和反射光进行分光，从而实现对不同单一偏振态的光束进行光学隔离，实现对杂散光的抑制，同时消除了旁轴基线，能够实现零盲区探测，提高了探测精度。且由于本申请中的激光雷达出射的探测光和障碍物反射的反射光经同一透镜组件传输，无需采用两套镜头，不仅能够缩小体积，还能够大幅降低镜头成本。

1.一种激光雷达，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述发射芯片的类型包括单模锁定垂直腔面发射激光器芯片。

3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述透镜组件包括：

4.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述偏振态转换组件包括1/4波片或者1/2波片。

5.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述接收芯片包括单光子雪崩二极管。

6.根据权利要求1至5任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述探测光为线偏振光。

7.根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，所述分光组件包括偏振分束器，所述偏振分束器的tp>95%，所述偏振分束器的ts<0.5%，所述偏振分束器的tp:ts大于1000；

8.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述分光组件的aoi为45°；aoi为入射光线与所述分光组件的光学界面法线之间的夹角。

9.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达的视场角大于或者等于90°。

10.一种自主移动设备，其特征在于，包括：