用于激光雷达的发射模组、收发模组、激光雷达及系统的制作方法

1.本公开涉及激光雷达领域，更具体地涉及一种用于激光雷达的发射模组、收发模组、激光雷达及系统。


背景技术：

2.在自动驾驶车辆及智能交通技术中，激光雷达正在成为不可或缺的重要技术组成。以自动驾驶车辆为例，其通常采用激光雷达来探测车辆周围环境，以获得道路、周围车辆的姿态和其他障碍物的信息，用来指导和控制车辆的转向和速度。为了能够充分探测到复杂的路况和周围环境，一些情况中，激光雷达设有多个激光发射器和多个激光接收器，这样，激光雷达能够发出多束激光进行探测。但是，采用这种激光雷达，成本高。


技术实现要素：

3.本公开的目的在于提供一种方案，其能够使激光雷达以低成本实现多线扫描探测。
4.根据本公开实施例的第一方面，提供了一种用于激光雷达的发射模组，包括：激光发射器、光分路器和准直组件，激光发射器用于发出一激光光束，光分路器位于激光光束的出射路径上，用于接收激光光束并对激光光束进行分光处理，使得激光光束形成为多路分光束，准直组件位于分光束的出射路径上，用于接收分光束并对分光束进行准直形成准直光束。
5.根据本公开实施例的第二方面，提供了一种用于激光雷达的收发模组，包括接收模组和上述发射模组，发射模组用于发出准直光束至目标物上，接收模组用于接收目标物反射或散射回的回波光束。
6.根据本公开实施例的第三方面，提供了一种激光雷达，包括上述收发模组、扫描模组以及探测器。收发模组包括发射模组和接收模组，扫描模组用于指引从发射模组发出的准直光束以扫描周围环境，探测器用于基于接收模组接收的回波光束进行光电转换。
7.根据本公开实施例的第四方面，提供了一种载具系统，包括上述激光雷达。
8.根据本公开的一个或多个实施例，使得激光雷达低成本地实现了多线扫描探测。
附图说明
9.附图示例性地示出了实施例并且构成说明书的一部分，与说明书的文字描述一起用于说明实施例的示例性实施方式。所示出的实施例仅出于例示的目的，并不限制权利要求的范围。在所有附图中，相同的附图标记指代相同的要素或类似但不一定相同的要素。
10.图1示出了本公开实施例提供的激光雷达的原理示意图；
11.图2示出了本公开实施例提供的一种激光雷达的光路示意图；
12.图3示出了图2中集成光波导与准直组件的光路示意图；
13.图4示出了本公开实施例提供的另一种激光雷达的光路示意图；
14.图5示出了本公开实施例提供的再一种激光雷达的光路示意图；
15.图6示出了本公开实施例提供的激光雷达中一种光纤阵列的截面示意图；
16.图7示出了本公开实施例提供的激光雷达中另一种光纤阵列的截面示意图；
17.图8示出了本公开实施例提供的激光雷达中再一种光纤阵列的截面示意图。
18.附图标记说明：
19.激光雷达-1000；
20.收发模组-100；
21.发射模组-110；激光发射器-111；光分路器-112；集成光波导-113；耦接件-1131；光纤阵列-114；基板-1141a、1141b；盖板-1142a、1142b；输出光纤-1143、1143a、1143b、1143c；凹槽部-1144；安放槽-1145；第一容置槽-1146；第二容置槽-1147；输入光纤-1148；准直组件-115；第一透镜-1151；第二透镜-1152；耦合组件-116；耦合器-117；准直光束-118、118a、118b；回波光束-119；
22.接收模组-120；
23.扫描模组-200；
24.探测器-300；
25.目标物-2000。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本公开进行进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外，还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与相关发明相关的部分。
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的步骤或功能模块的编号仅用于对各个步骤或功能模块进行标识，而不用于限制各个步骤的执行顺序或各个功能模块相互之间的连接关系。
28.在本公开中，除非另有说明，否则使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素不意图限定这些要素的位置关系、时序关系或重要性关系，这种术语只是用于将一个元素与另一元素区分开。在一些示例中，第一要素和第二要素可以指向该要素的同一实例，而在某些情况下，基于上下文的描述，它们也可以指代不同实例。
29.在本公开中，对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。
30.在相关技术中，激光雷达设有多个激光发射器和多个激光接收器，每个激光发射器发射一束激光至一目标物上，多个激光发射器以及多个激光接收器采用线性阵列或者平面阵列的方式排布。这样，激光雷达能够发出多线激光，以能够探测多个目标。但是，该激光雷达因具有多个激光发射器和多个激光接收器而导致结构复杂、成本较高。并且，发明人还发现，为了使多个激光发射器和多个激光接收器一一对应，需要对激光发射器和激光接收器进行复杂的光路调校，导致安装过程复杂。
31.有鉴于此，本发明人研究发现激光雷达产生上述问题的原因在于：每个激光发射器发射一束激光，为了发出多束激光，需设置多个激光发射器。基于此，本发明人想到利用光学原理将激光发射器发出的一束激光转化成多束激光。在这一技术构思的启发下，最终，本发明人设计了一种用于激光雷达的发射模组，其通过光分路器将一束激光光束分光处理，可以得到多路分光束。
32.图1示出了本公开实施例提供的激光雷达1000的原理示意图。参考图1所示，本公开实施例提供一种激光雷达1000，该激光雷达1000的应用领域广泛，包括但不限于：智能交通、智能驾驶车辆、智能驾驶飞机、3d打印、虚拟现实(virtualreality，vr)、增强现实(augmented reality，ar)、服务机器人等领域。
33.激光雷达1000可以包括收发模组100、扫描模组200和探测器300，收发模组100主要包括发射模组110和接收模组120。其中，发射模组110配置成能够发出多路准直光束118；扫描模组200用于将多路准直光束118指引到特定方向上，扫描模组200可以沿着不同的路径指引发射的准直光束118以使激光雷达1000能够扫描周围环境，每路准直光束118到达周围的目标物2000后被反射或散射形成回波光束119；接收模组120用于接收经目标物2000反射或散射后的多路回波光束119；探测器300配置为基于接收模组120接收的多路回波光束119，对回波光束119进行光电转换。基于激光雷达发出的多路准直光束118和返回的回波光束119，可确定目标物2000的距离、方位、高度、速度、姿态、形状等特征量。其中，多路准直光束118与多路回波光束119可以一一对应，接收模组120能够接收到每路准直光束118所对应的回波光束119。
34.扫描模组200能够改变光束的指向，以探测到不同位置、方向的目标物2000，使得激光雷达1000具有较大的探测视场。在一些实施例中，扫描模组200具体可以包括转镜和振镜，转镜能够通过旋转运动使准直光束118转向，例如可以用于实现在激光雷达1000的水平方向上扫描一个或多个信号，振镜能够通过振动运动使准直光束118转向，例如可以用于实现在激光雷达1000的垂直方向上扫描一个或多个信号。
35.下面参考附图描述根据本公开实施例的发射模组110。
36.继续参考图1所示，用于激光雷达1000的发射模组110包括激光发射器111、光分路器112和准直组件115。其中，激光发射器111用于发出一激光光束，光分路器112位于激光光束的出射路径上，用于接收激光光束并对激光光束进行分光处理，使得激光光束形成为多路分光束，准直组件115位于分光束的出射路径上，用于接收分光束并对分光束进行准直形成准直光束118。
37.激光发射器111作为光源，用于发射激光光束。其中，激光发射器111的类型包括但不限于为光纤激光器和半导体激光器。激光发射器111为半导体激光器时，激光发射器111例如可以为边发射半导体激光器、也可以为面发射半导体激光器。在激光发射器111为边发射半导体激光器时，其具体可以为脉冲激光二极管(pulsed laser diode，pld)，在激光发射器111为面发射半导体激光器时，其具体可以为分布式反馈激光器、法布里-珀罗激光器等。
38.光分路器112可以配置成能够将一路激光光束分成四路分光束、八路分光束、十六路分光束或者三十二路分光束等，本实施例对此不做限制。
39.应理解，光束具有一定的发散角，光束中相邻的两条光线之间的距离沿其出射路
径越来越大，发散角可以用于表征光束从其中心向外发散的程度。其中，准直组件115能够调小所接收到的分光束的发散角，得到准直光束118，使得准直光束118的发散角较小。
40.以光分路器112能够将一路激光光束分成四路分光束为例，准直组件115能够对四路分光束进行准直，得到四路准直光束118，四路准直光束118传播至目标物2000上被目标物2000的表面反射产生四路回波光束119，四路回波光束119均能够被接收模组120接收并发送给探测器300，从而使得激光雷达1000能够进行四线扫描探测。
41.由此可见，在根据本公开的实施例中，发射模组110通过设置光分路器112，能够将一束激光光束分成多路分光束，使得具有该发射模组110的激光雷达1000能够实现多线激光扫描。在保持激光雷达1000的发射模组110发射的光束的数量不变或增多的前提下，本公开实施例的发射模组110中利用较少的激光发射器111(例如，仅使用一个激光发射器111)便能够实现多线扫描探测，减少了所需的激光发射器111的数量，发射模组110的结构简单，进而有利于降低成本。进一步地，因为激光发射器111的数量减少，所以，激光发射器111和接收模组120之间的光路调校工艺简化，有利于降低调校成本。
42.并且，本公开实施例的发射模组110通过设置准直组件115，能够对分光束进行准直得到准直光束118，且准直光束118的发散角较小，则准直光束118的传播距离可以较大，以利于实现对远距离的目标物2000的探测。
43.当然，在一些实施例中，发射模组110也可以设有多个激光发射器111。例如，发射模组110可以设有n个激光发射器111，则可发出n束激光光束，每束激光光束例如可以经光分路器112分得m路分光束，使得发射模组110能够发出n
×
m路光束，其中，n、m均为正整数。这里，光分路器112可以设有n个，每个激光发射器111对应于一个光分路器112，或者，光分路器112也可以设计成对应于多个激光发射器111，以接收多束激光光束而对多束激光光束进行分光。
44.这样，可以极大地提升发射模组110发出的光束的数量，因此，可以极大地提升具有该发射模组110的激光雷达1000的空间扫描线数。
45.还需说明的是，光分路器112的实现方式包括但不限于如下的可能性。
46.图2示出了本公开实施例提供的一种激光雷达1000的光路示意图。参考图2所示，在一些可能的实现方式中，光分路器112可以为集成光波导113，集成光波导113具有入射端(图2中为左端)和出射端(图2中为右端)，激光光束由入射端射入至集成光波导113，集成光波导113能够引导激光光束在其内部传输，以产生多路分光束，多路分光束由出射端射出。示例性地，集成光波导113不限于为平面介质光波导、也可以为条形介质光波导。其中，根据实际工况，集成光波导113可以构造成使其分路比为1:2、1:4、1:8、1:16、1:32或者1:64等，当集成光波导113的分路比为1:32时，则集成光波导113能够将一束激光光束分成32路分光束。
47.其中，集成光波导113的数量可以根据激光光束的光束半径等参数进行合理的设计，只要激光光束均能投射至集成光波导113内即可。在一些实施例中，集成光波导113可以设有多个，多个集成光波导113形成光波导组。其中，多个集成光波导113可以沿图2中x方向和z方向排布设置，其中，x方向、y方向、z方向这三个方向两两垂直。
48.图3示出了图2中集成光波导113与准直组件115的光路示意图。其中，如图3所示，集成光波导113的出射端具有多个出射点，多路分光束与多个出射点对应，每个分光束从对
应的出射点射出。需要指出的是，集成光波导113的出射点的位置可以根据需求和实际工况来进行设计，相邻两个出射点之间的间距与出射点的位置有关，故相邻两个出射点之间的间距可以进行设计。这样，可以控制和调节从相邻的两个出射点射出的两束分光束之间的光间距(pitch)，进而可以控制多路准直光束118之间的夹角。由此，可以设计相邻两个出射点之间的间距与出射点的位置较小，则相邻两束分光束之间的光间距(图3中以p示出)较小，进而使得多路准直光束118之间的夹角趋向于0度，多路准直光束118可以趋向于平行，从而有利于使分光束的发散角较小，分光束能够实现远距离传播。
49.根据本公开的一些实施例，发射模组110还可以包括耦合组件116，耦合组件116设置在激光发射器111和光分路器、例如集成光波导113之间，用于将激光光束耦合进入至光分路器、例如集成光波导113中。激光发射器111发出的一束激光光束经耦合组件116传播至集成光波导113中。这样设置，耦合组件116可以将激光光束耦合进入至集成光波导113内，以尽可能地避免激光光束传播过程中出现较大的光损耗。
50.例如，在图2所示的示例中，耦合组件116可以为光纤，使得集成光波导113与激光发射器111之间通过光纤耦接，激光光束经光纤传导至集成光波导113内。在耦合组件116为光纤的实施方案中，发射模组110还可以设有耦接件1131，光纤的一端与激光发射器111连接，光纤的另一端与耦接件1131连接，耦接件1131与集成光波导113耦合。
51.图4示出了本公开实施例提供的另一种激光雷达1000的光路示意图。又例如，在图4所示的示例中，耦合组件116也可以包括透镜组件。其中，透镜组件可以由一个或者多个透镜组成，透镜的数量、尺寸均和激光光束的发散角以及激光发射器111与透镜组件沿出射路径的距离有关。当透镜组件由一个透镜组成时，透镜具有聚焦作用；当透镜组件由多个透镜组成时，多个透镜可以沿出射路径阵列设置，且最靠近集成光波导113的透镜具有聚焦作用，其余透镜可以配置成使激光光束准直。
52.与耦合组件116为光纤相比，耦合组件116包括透镜组件的技术方案中，无需将透镜组件与激光发射器111通过光纤耦接起来，将透镜组件放置在激光发射器111的下游即可，耦合效率高，且各部件在发射路径上可以有更大的位移空间。
53.继续参考图2和图4所示，在光分路器112为集成光波导113的实施方案中，发射模组110还可以包括第一模斑转换器，第一模斑转换器设置在集成光波导113的内部、并位于集成光波导113的入射端。激光光束传导至集成光波导113的入射端，第一模斑转换器接收激光光束，并能够将激光光束由小发散角、大光斑尺寸转变成大发散角、小光斑尺寸后导引至集成光波导113的内部，这样，当激光发射器111发出高功率的激光光束时，第一模斑转换器可以调大激光光束的发散角，以降低激光光束的能量密度，进而可以有效降低小发散角、大光斑尺寸的激光光束直接投射至入射端而导致入射端被烧坏的风险。并且，第一模斑转换器还能够提高集成光波导113与耦合组件116之间的耦合效率。
54.或者，在其他实施例中，发射模组110还可以包括第二模斑转换器，第二模斑转换器设置在集成光波导113的内部、并位于集成光波导113的出射端。第二模斑转换器能够提高集成光波导113与准直组件115之间的耦合效率。集成光波导113引导大发散角、小光斑尺寸的激光光束在其内部传输，以产生多路大发散角、小光斑尺寸的分光束，第二模斑转换器接收多路分光束，并将分光束由大发散角、小光斑尺寸转变成小发散角、大光斑尺寸后将其导出至出射端外，使得分光束的发散角调小，以提升射出的分光束的能量密度。
55.当然，在一些实施例中，发射模组110还可以同时设有第一模斑转换器和第二模斑转换器。
56.图5示出了本公开实施例提供的再一种激光雷达1000的光路示意图。参考图5所示，在再一些可能的实现方式中，光分路器112可以包括输入光纤1148、耦合器117和光纤阵列114，光纤阵列114具有多根输出光纤1143，激光发射器111通过输入光纤1148与耦合器117耦接，耦合器117与多根输出光纤1143相连。
57.在上述实现方式中，发射模组110的工作原理大致为：激光发射器111发射一激光光束，激光光束经输入光纤1148传导至耦合器117，耦合器117将激光光束耦合至光纤阵列114，光纤阵列114由于具有多根输出光纤1143，故能够将激光光束分解成多路分光束，每路分光束经对应的一根输出光纤1143传导至准直组件115。
58.其中，分光束的线数与输出光纤1143的数量相同，输出光纤1143可以设有2根，相应地，光分路器112可以将一束激光光束分成两路分光束。在其他实施例中，输出光纤1143的数量也可以为4根、8根、16根等。输出光纤1143的直径d可以为125微米(μm)或者为250μm。
59.可以理解的是，本实施例中，相邻两束分光束之间的光间距p取决于相邻两根输出光纤1143的中心距。通过设计相邻两根输出光纤1143的中心距较小，相应地，相邻两束分光束之间的光间距p较小，进而使得多路准直光束118之间的夹角可以较小。
60.图6示出了本公开实施例提供的激光雷达1000中一种光纤阵列114的截面示意图。参考图6所示，上述光纤阵列114中的多根输出光纤1143可以沿图6中x方向排成一排，且每相邻的两根输出光纤1143紧贴。本示例中，相邻两根输出光纤1143沿x方向的中心距q即为输出光纤1143的直径d，使得相邻两束分光束之间的光间距p最小可为d。
61.在本公开的其他实施例中，上述光纤阵列114还可以配置成包括沿第一方向排列形成的多排输出光纤1143、每排具有沿第二方向设置的多根输出光纤1143，相邻两排输出光纤1143错位，两根输出光纤1143沿第二方向的中心距的最小值为第一间距，同一排中相邻两根输出光纤1143沿第二方向的最小间距为第二间距，第一间距小于第二间距。其中，第一方向与第二方向垂直。
62.图7示出了本公开实施例提供的激光雷达1000中另一种光纤阵列114的截面示意图。例如，在图7所示的示例中，光纤阵列114可以包括基板1141a以及盖板1142a。其中，基板1141a上形成有凹槽部1144，凹槽部1144包括沿第二方向(图7中以w方向示出)依次设置的多个安放槽1145，每个安放槽1145可供一根输出光纤1143设置，相邻两个安放槽1145沿第二方向w的槽间距w1与输出光纤1143的直径d相等，凹槽部1144配置成可供多排输出光纤1143放置，多排输出光纤1143沿第一方向(图7中以l方向示出)排布，且相邻两排输出光纤1143接触。盖板1142a压盖在基板1141a和其中一排输出光纤1143上，以压紧输出光纤1143，避免输出光纤1143运动。
63.如图7所示，以凹槽部1144内具有两排输出光纤1143为例，因为相邻两个安放槽1145沿第二方向w的槽间距w1与输出光纤1143的直径d相等，所以，每个安放槽1145可供一根输出光纤1143设置，放置在安放槽1145内的输出光纤1143能够排列成一排，且该排中每相邻的两根输出光纤1143紧密相贴。其余输出光纤1143沿第二方向w排列成另一排，这另一排中每相邻的两根输出光纤1143也紧密相贴，且这另一排输出光纤1143位于盖板1142a和放置在安放槽1145内的一排输出光纤1143之间并与二者紧贴。
64.其中，两层输出光纤1143沿第二方向w错开，使得每排中任一根输出光纤1143可以与相邻的另一排的两根输出光纤1143相接触。
65.本示例中，光纤阵列114具有多排输出光纤1143，多排输出光纤1143沿第一方向l排布，且相邻两排输出光纤1143接触。这里，可以取输出光纤1143a和输出光纤1143b沿第二方向w的中心距x1为第一间距，第一间距x1＝d/2；第二间距是指两排中任一排的相邻两根输出光纤1143的中心距，例如可以取输出光纤1143a和输出光纤1143c沿第二方向的中心距x2为第二间距，且x2＝w1＝d，x2＞x1。这样，相邻两束分光束之间的光间距p最小可为d/2。
66.凹槽部1144内还可以设有三排以上输出光纤1143，每相邻的两排输出光纤1143紧贴，这样，可以有效的增加分光束的路数。本示例中，第一间距x1＝d/2。
67.值得说明的是，在一些实施例中，光纤阵列114还可以设有多个基板1141a和多个盖板1142a，多个基板1141a和多个盖板1142a依次层叠设置。这样，可以进一步增加输出光纤1143的数量，以利于提高光纤阵列114的分路比。通过设计相邻两个基板1141a上安放槽1145沿第二方向错开的距离小于d/2，使得本实施例中第一间距可以进一步缩小至小于d/2，从而可以缩小相邻两路分光束之间的光间距p至小于d/2。
68.图8示出了本公开实施例提供的激光雷达1000中再一种光纤阵列114的截面示意图。例如，在图8所示的示例中，光纤阵列114可以包括基板1141b、两个盖板1142b。其中，基板1141b沿厚度方向具有相对的第一面和第二面，第一面上设有多个沿第二方向依次设置的第一容置槽1146，第二面上设有多个沿第二方向依次设置的第二容置槽1147。
69.其中，相邻两个第一容置槽1146沿第二方向w的槽间距w2与输出光纤1143的直径d相等，则每个第一容置槽1146可供一根输出光纤1143设置，放置在第一容置槽1146内的输出光纤1143能够排列成一排，且该排中每相邻的两根输出光纤1143紧密相贴。类似地，相邻两个第二容置槽1147沿第二方向w的槽间距w3也与输出光纤1143的直径d相等，则每个第二容置槽1147也可供一根输出光纤1143设置，放置在第二容置槽1147内的输出光纤1143能够排列成一排，且该排中每相邻的两根输出光纤1143紧密相贴。
70.第一容置槽1146和第二容置槽1147在第二方向w上错位设置，且任意一个第一容置槽1146与相邻的一个第二容置槽1147沿第二方向的槽间距w4小于相邻两个第一容置槽1146之间的槽间距w2以及相邻两个第二容置槽1147沿第二方向w的槽间距w3。
71.两个盖板1142b分别盖设在第一面上和第二面上，且其中一个盖板1142b压盖住第一容置槽1146内的输出光纤1143，避免该排输出光纤1143运动，另一个盖板1142b压盖住第二容置槽1147内的输出光纤1143，避免该排输出光纤1143运动。
72.本示例中，光纤阵列114也具有多排输出光纤1143，多排输出光纤1143沿第一方向l间隔设置。这里，第一间距等于任意一个第一容置槽1146与相邻的一个第二容置槽1147沿第二方向的槽间距w4，第二间距等于w2和w3。
73.值得说明的是，在一些实施例中，光纤阵列114可以包括多个基板1141b和多个盖板1142b，每两个盖板1142b压盖在一个基板1141b的第一面和第二面上。这样，光纤阵列114可以具有四排以上输出光纤1143，可以进一步增加输出光纤1143的数量，以利于提高光纤阵列114的分路比。
74.结合图7、图8以及前文描述的内容可知，光纤阵列114可以配置成具有多排输出光纤1143，且相邻两排输出光纤1143错开，使得第一间距小于第二间距。如此设计，可以使两
根输出光纤1143的中心距的最小值缩减至小于输出光纤1143的直径d，则相邻两路分光束之间的光间距p可以小于输出光纤1143的直径d，这样，有利于减小分光束的发散角，分光束能够实现远距离传播。
75.根据前文描述的内容，需要说明的是，在光分路器112为集成光波导113的实施方案中，发射模组110无需设置光纤阵列114，采用集成光波导113来实现分光，且集成光波导113的分路比不受光纤直径的限制，根据需要和实际工况灵活的设计集成光波导113的结构，可以使得集成光波导113的分路比远超出光纤阵列114所能达到的分路比。
76.并且，集成光波导113所分解出的分光束之间的光间距p也不受光纤直径的限制，通过合理的设计集成光波导113的出射点的位置，集成光波导113分解出的分光束之间的光间距p所能达到的最小值可以小于光纤阵列114分解出的分光束之间的光间距所能达到的最小值。
77.相比之下，图7所示的示例中光纤阵列114只设有一排安放槽1145，加工方便，而图8所示的示例的中光纤阵列114设有一排第一容置槽1146和一排第二容置槽1147，通过设计第一容置槽1146和第二容置槽1147沿第二方向w的错开距离，可以使得第一间距小于输出光纤1143的直径d，则光间距p可以进一步缩减至小于输出光纤1143的直径d。
78.上述基板1141以及盖板1142均可以为由玻璃制成，也可以由硅制成，本公开的实施例对此不予限制。上述安放槽1145、第一容置槽1146以及第二容置槽1147均可以呈v形，一方面，与u形槽相比，v形槽对精度要求低，以便于加工，另一方面，输出光纤1143放置在v形槽内，v形槽能够限制输出光纤1143沿第二方向w的位移，以免输出光纤1143运动而影响光纤阵列114的结构稳定性。
79.在上述实施例的基础上，请继续参考图2至图6所示，准直组件115可以为透镜。这里，透镜可以为凸透镜，或者可以替换为曲面镜。其中，透镜的获取方式简单。进一步地，准直组件115可以包括至少一个第一透镜1151和至少一个第二透镜1152，沿分光束的出射路径，第一透镜1151位于第二透镜1152的上游，也即，准直组件115为多个透镜组成的透镜组。第一透镜1151可以设有多个，则多个第一透镜1151可以构成透镜阵列；类似地，第二透镜1152可以设有多个，则多个第二透镜1152也可以构成透镜阵列。
80.其中，如图2所示，第一透镜1151和第二透镜1152可以共轴设置。第一透镜1151能够接收分光束并对分光束进行准直，获得准直光束118a，准直光束118a的发散角小于分光束的发散角，第二透镜1152能够接收准直光束118a并对准直光束118a进行准直，获得准直光束118b，准直光束118b的发散角小于准直光束118a的发散角。如此，利用第一透镜1151和第二透镜1152可以对分光束进行多次准直，以尽可能地获得发散角较小的准直光束118。并且，第二透镜1152还能够接收回波光束119，并起到会聚的作用，以将回波光束119会聚至接收模组120。也就是说，第二透镜1152既可作为发射模组110的一部分，也可以作为接收模组120的一部分。
81.在一些实施例中，第一透镜1151和第二透镜1152也可以不共轴设置，此时，第一透镜1151对分光束进行准直，获得准直光束118，第二透镜1152接收回波光束119，并起到会聚的作用，以将回波光束119会聚至接收模组120。
82.如上文中结合图1所描述的，根据本公开实施例的另一方面，提供一种用于激光雷达的收发模组，其包括接收模组和上述任一实施例所述的发射模组。发射模组用于发出准
直光束至目标物上。接收模组用于接收目标物反射或散射回的回波光束。
83.根据本公开实施例的再一方面，提供一种激光雷达，其包括上述任一实施例的收发模组、扫描模组以及探测器。收发模组包括发射模组和接收模组，扫描模组用于指引从发射模组发出的准直光束以扫描周围环境，探测器用于基于接收模组接收的回波光束进行光电转换。
84.根据本公开实施例的用于激光雷达的收发模组以及包括这种收发模组的激光雷达，可具有上文中基于发射模组所说明的各种优点。
85.根据本公开实施例的又一方面，还提供一种载具系统，其包括上述任一实施例的激光雷达。根据本公开实施例的载具系统具有上文中用于激光雷达的发射模组的各种优点。
86.以下描述本公开的一些示例性方案。
87.方案1、一种用于激光雷达的发射模组，所述发射模组包括：
88.激光发射器，用于发出一激光光束；
89.光分路器，位于所述激光光束的出射路径上，用于接收所述激光光束并对所述激光光束进行分光处理，使得所述激光光束形成为多路分光束；以及
90.准直组件，位于所述分光束的出射路径上，用于接收所述分光束并对所述分光束进行准直形成准直光束。
91.方案2、根据方案1所述的发射模组，其中，所述光分路器为集成光波导。
92.方案3、根据方案2所述的发射模组，其中，所述集成光波导具有入射端和出射端，所述激光光束由所述入射端射入所述集成光波导，所述多路分光束由所述出射端射出；
93.所述发射模组还包括第一模斑转换器，所述第一模斑转换器设置在所述集成光波导的内部、并位于所述集成光波导的入射端；和/或，所述发射模组还包括第二模斑转换器，所述第二模斑转换器设置在所述集成光波导的内部、并位于所述集成光波导的出射端。
94.方案4、根据方案1至3中任一所述的发射模组，其中，所述发射模组还包括耦合组件，所述耦合组件设置在所述激光发射器和所述光分路器之间，用于将所述激光光束耦合至所述光分路器中。
95.方案5、根据方案4所述的发射模组，其中，所述耦合组件包括透镜组件。
96.方案6、根据方案1所述的发射模组，其中，所述光分路器包括输入光纤、耦合器和光纤阵列，所述光纤阵列具有多根输出光纤，所述激光发射器通过所述输入光纤与所述耦合器耦接，所述耦合器与所述多根输出光纤相连。
97.方案7、根据方案6所述的发射模组，其中，所述光纤阵列配置成包括沿第一方向排列形成的多排所述输出光纤、每排具有沿第二方向设置的多根所述输出光纤，相邻两排所述输出光纤错位，两根所述输出光纤沿所述第二方向的中心距的最小值为第一间距，同一排中相邻两根所述输出光纤沿所述第二方向的最小间距为第二间距，所述第一间距小于所述第二间距；
98.其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。
99.方案8、根据方案6或者7所述的发射模组，其中，所述光纤阵列包括：
100.基板，形成有凹槽部，所述凹槽部包括沿所述第二方向依次设置的多个安放槽，每个所述安放槽可供一根所述输出光纤设置，且相邻两个所述安放槽沿所述第二方向的槽间
距与所述输出光纤的直径相等；所述凹槽部配置成可供多排所述输出光纤放置，且相邻两排所述输出光纤接触；以及
101.盖板，压盖在其中一排所述输出光纤上。
102.方案9、根据方案6或者7所述的发射模组，其中，所述光纤阵列包括：
103.基板，沿厚度方向具有相对的第一面和第二面，所述第一面上设有多个沿所述第二方向依次设置的第一容置槽，所述第二面上设有多个沿所述第二方向依次设置的第二容置槽，每个所述第一容置槽和所述第二容置槽均可供一根所述输出光纤设置，相邻两个所述第一容置槽之间的槽间距、以及相邻两个所述第二容置槽之间的槽间距均等于所述输出光纤的直径；所述第一容置槽和所述第二容置槽在所述第二方向上错位设置，且任意一个所述第一容置槽与相邻的一个所述第二容置槽沿所述第二方向的槽间距小于相邻两个所述第一容置槽之间的槽间距；
104.两个盖板，两个盖板分别盖设在所述第一面上和所述第二面上。
105.方案10、根据方案1至9中任一项所述的发射模组，其中，所述准直组件为透镜。
106.方案11、根据方案1至10中任一项所述的发射模组，其中，所述准直组件包括至少一个第一透镜和至少一个第二透镜，沿所述分光束的出射路径，所述第一透镜位于所述第二透镜的上游。
107.方案12、一种用于激光雷达的收发模组，包括：
108.根据方案1至11中任一项所述的发射模组，用于发出准直光束至目标物上；以及
109.接收模组，用于接收所述目标物反射或散射回的回波光束。
110.方案13、一种激光雷达，包括：
111.根据方案12所述的收发模组，包括发射模组和接收模组；
112.扫描模组，用于指引从所述发射模组发出的准直光束以扫描周围环境；以及
113.探测器，用于基于所述接收模组接收的回波光束进行光电转换。
114.方案14、一种载具系统，包括：根据方案13所述的激光雷达。
115.以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。