多波长LIDAR系统的制作方法

背景技术：

1、自主(自驾驶)和半自主汽车使用诸如雷达、图像识别相机和声纳之类的不同传感器和技术的组合来检测和定位周围物体。这些传感器使得能够在驾驶员安全方面进行大量改进，包括碰撞警告、自动紧急制动、车道偏离警告、车道保持辅助、自适应巡航控制和自动驾驶。在这些传感器技术当中，光检测和测距(lidar)系统是使得能够实时测量物体距离的最关键技术之一。

技术实现思路

技术特征：

1.一种多波长lidar系统，包括：

2.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器中的至少一个包括集成的小透镜。

3.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器中的至少一个包括二维阵列。

4.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器中的至少一个被定位在弯曲的基板上。

5.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中第一多个激光发射器中的至少一些的阳极电连接到第一金属触点并且第一多个激光发射器中的至少一些的阴极电连接到第二金属触点，使得单个激光发射器能够被激励。

6.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器中的至少一个包括脉冲激光源，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器被配置为分别生成具有第一脉冲宽度的第一多个脉冲光束和具有第二脉冲宽度的第二多个脉冲光束。

7.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器中的至少一个包括脉冲激光源，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器被配置为分别生成具有第一签名的第一多个高阶光束和具有第二签名的第二多个高阶光束。

8.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器中的至少一个包括脉冲激光源，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器被配置为生成具有第一重复率的第一多个脉冲光束和具有第二重复率的第二多个脉冲光束。

9.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器中的至少一个被配置为生成多个偏振光束。

10.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中第一多个光束轮廓中的至少一个在目标平面上与第二多个光束轮廓中的至少一个在空间上重叠，从而增加所述测量点云的角分辨率。

11.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中所述光学元件被布置成投射第一多个光束和第二多个光束，使得第一多条光路中的至少一条与第二多条光路中的至少一条基本上相同。

12.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中所述光学元件被布置成投射第一多个光束和第二多个光束，使得第一多条光路和第二多条光路是不同的光路。

13.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中所述测量点云的角分辨率包括第一角分辨率和第二角分辨率，以及其中所述测量点云的角分辨率在至少一个维度上变化，以及其中所述测量点云的视场包括第一视场和第二视场。

14.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器被配置为使得所述测量点云包括具有第一密度的第一测量点云和具有第二密度的第二测量点云。

15.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中所述光学元件包括自由空间光学元件、衍射光学元件、透镜或多个光学元件。

16.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中所述光学元件被配置为使得所述测量点云的角分辨率在从所述目标平面到所述光学元件的预定距离处小于0.4度。

17.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中所述光接收器包括被布置成检测具有第一波长的光的第一接收器和被布置成检测具有第二波长的光的第二接收器；以及其中所述接收器的第一输出和第二输出是相同的输出。

18.如权利要求1所述的多波长lidar系统，还包括提供校准监视、性能监视和可靠性监视中的至少一者的性能监视器，其中所述性能监视器包括光功率监视器或波长监视器。

19.如权利要求1所述的多波长lidar系统，还包括温度监视器或热控制器件。

20.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器中的至少一个形成在包括集成激光驱动器的基板上。

21.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中第一多个激光发射器和第二多个激光发射器中的至少一个包括vcsel阵列。

22.如权利要求1所述的多波长lidar系统，其中所述光学元件包括波长多路复用器。

23.一种构建光检测和测距(lidar)系统的点云的方法，所述方法包括：

24.如权利要求23所述的方法，其中由被定位在第一行中的第一多个激光发射器生成具有第一波长的第一多个光束。

25.如权利要求24所述的方法，其中由被定位在第二行中的第二多个激光发射器生成具有第二波长的第二多个光束。

26.如权利要求23所述的方法，其中所述生成具有第一波长的第一多个光束包括使用激光发射器的二维阵列进行生成。

27.如权利要求23所述的方法，其中所述生成具有第一波长的第一多个光束包括使用激光发射器的二维阵列生成第一多个光束。

28.如权利要求23所述的方法，其中所述生成具有第一波长的第一多个光束包括生成脉冲光束。

29.如权利要求23所述的方法，其中所述生成具有第一波长的第一多个光束包括生成具有第一脉冲宽度的脉冲光束，以及所述生成具有第二波长的第二多个光束包括生成具有第二脉冲宽度的脉冲光束。

30.如权利要求23所述的方法，其中所述生成具有第一波长的第一多个光束包括生成具有第一脉冲频率的脉冲光束，以及所述生成具有第二波长的第二多个光束包括生成具有第二脉冲频率的脉冲光束。

31.如权利要求23所述的方法，其中所述生成具有第一波长的第一多个光束包括生成具有第一签名的第一多个高阶光束，以及所述生成具有第二波长的第二多个光束包括生成具有第二签名的第二多个高阶光束。

32.如权利要求23所述的方法，其中所述生成具有第一波长的第一多个光束包括生成偏振光束。

33.如权利要求23所述的方法，其中所述生成具有第一波长的第一多个光束以及所述生成具有第二波长的第二多个光束包括生成在目标平面上与第二多个光束轮廓中的至少一个在空间上重叠的第一多个光束轮廓，从而增加所述测量点云的角分辨率。

34.如权利要求23所述的方法，还包括：投射第一多个光束和第二多个光束，使得第一多条路径中的至少一条与第二多条路径中的至少一条相同。

35.如权利要求23所述的方法，还包括：投射第一多个光束和第二多个光束，使得第一多条路径和第二多条路径是不同的路径。

36.如权利要求23所述的方法，其中所述测量点云的角分辨率包括第一角分辨率和第二角分辨率。

37.如权利要求23所述的方法，其中所述测量点云的视场包括第一视场和第二视场。

38.如权利要求23所述的方法，还包括：生成具有第一波长的第一多个光束以及生成具有第二波长的第二多个光束，使得所述测量点云包括具有第一密度的第一测量点云和具有第二密度的第二测量点云。

39.如权利要求23所述的方法，其中所述测量点云的角分辨率在从所述目标平面到接收第一多个光束和第二多个光束中的至少一个的点的预定距离处小于0.4度。

40.如权利要求23所述的方法，其中所述测量点云的角分辨率在至少一个维度上变化。

41.一种多波长lidar系统，包括：

42.如权利要求41所述的多波长lidar系统，其中所述目标平面相对于第一激光发射器阵列所处的距离大于所述自由空间区域使第一光束阵列和第二光束阵列交错相对于第一激光发射器阵列的距离。

43.如权利要求41所述的多波长lidar系统，其中第一激光发射器阵列和第二激光发射器阵列中的至少一个包括一维阵列。

44.如权利要求41所述的多波长lidar系统，其中第一激光发射器阵列和第二激光发射器阵列中的至少一个包括二维阵列。

45.如权利要求41所述的多波长lidar系统，其中第一激光发射器阵列和第二激光发射器阵列中的至少一个包括vcsel阵列。

46.如权利要求41所述的多波长lidar系统，其中第一激光发射器阵列和第二激光发射器阵列被定位在单个平面中。

47.如权利要求46所述的多波长lidar系统，其中第一激光发射器阵列和第二激光发射器阵列在所述单个平面中偏移。

48.如权利要求47所述的多波长lidar系统，其中所述偏移包括10mm偏移。

49.如权利要求41所述的多波长lidar系统，其中第一激光发射器阵列和第二激光发射器阵列相对于彼此成角度定位。

50.如权利要求41所述的多波长lidar系统，还包括：将第一光束阵列投射到所述自由空间区域中的第一透镜。

51.如权利要求50所述的多波长lidar系统，还包括：将第二光束阵列投射到所述自由空间区域中的第二透镜。

52.如权利要求50所述的多波长lidar系统，其中第一透镜包括小透镜。

53.如权利要求52所述的多波长lidar系统，其中所述小透镜包括与第一激光发射器阵列集成的小透镜。

54.如权利要求50所述的多波长lidar系统，其中第一透镜包括共享透镜系统。

55.如权利要求41所述的多波长lidar系统，其中所述自由空间区域使第一光束阵列和第二光束阵列交错相对于第一激光发射器阵列的距离包括小于100mm的距离。

56.如权利要求41所述的多波长lidar系统，其中第一角分辨率和第二角分辨率是相同的角分辨率。

57.如权利要求41所述的多波长lidar系统，其中第一角分辨率和第二角分辨率是不同的角分辨率。

58.如权利要求41所述的多波长lidar系统，其中所述测量点云的角分辨率包括在一个方向上比垂直方向上的角分辨率低的角分辨率。

技术总结
本公开内容涉及多波长LIDAR系统。多波长LIDAR系统包括生成具有第一波长的第一光束的第一激光源和生成具有第二波长的第二光束的第二激光源。光学元件投射第一光束以在目标平面处形成第一光束轮廓并投射第二光束以在目标平面处形成第二光束轮廓。光接收器生成与接收到的第一光束轮廓的反射部分对应的第一波长信号并生成与目标平面处的第二光束轮廓的反射部分对应的第二波长信号。控制器根据第一和第二波长信号生成测量点云，其中测量点云的角分辨率取决于第一光束轮廓和第二光束轮廓在目标平面处的相对位置。

技术研发人员：M·J·道诺万
受保护的技术使用者：欧普赛斯技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16