一种同轴激光雷达收发模组的制作方法

本技术涉及激光雷达，尤其涉及一种同轴激光雷达收发模组。

背景技术：

1、在同轴激光雷达系统中，使用收发分光镜和扫描振镜，可将激光发射光路和回返信号光路分离，实现等效线束的快速扫描，减少脉冲激光二极管和高增益光电二极管的使用数量，有效降低成本。现有收发分光镜一般采用打孔反射镜、掩膜反射镜、偏振分光棱镜。

2、使用打孔反射镜或掩膜反射镜时，发射激光从打孔反射镜或掩膜反射镜中心区域透射，回返光从打孔反射镜或掩膜反射镜非中心区域反射。由于激光准直发散角在毫弧度的量级，准直光斑较大，只有中心开孔/镀增透膜区域能透过激光，影响发射效率。回返信号被非中心区域的反射膜反射到信号接收模组，中心区域不能反射，影响接收效率。此外，中心开孔越大，发射效率越高，接收效率越低。

3、使用偏振分光棱镜时，发射光能无损透过。发射激光是偏振激光，经目标物粗糙表面反射后，会产生退偏，成为部分偏振光，回返光经偏振分光棱镜后，部分光被透射，不能反射到信号接收模组上，影响接收效率。

技术实现思路

1、为克服现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种同轴激光雷达收发模组，用于解决现有同轴方案中存在的发射效率和接收效率低的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种同轴激光雷达收发模组，包括激光发射模组和信号接收模组，其特征在于：沿发射光路方向还依序包括第一偏振分光棱镜、四分之一波片、45°旋光片、二分之一波片、第二偏振分光棱镜、扫描振镜；

4、所述激光发射模组设于第一偏振分光棱镜的光输入一侧，激光发射模组用于主动发射激光准直光束，发射光为偏振光；

5、所述信号接收模组，设于第一偏振分光棱镜的下方，用于接收从目标物回返的激光光束；

6、所述第一偏振分光棱镜内部设有与沿光路方向倾斜设置的第一偏振分光膜，第一偏振分光棱镜用于分离偏振态相互垂直的发射激光和回返信号光；

7、所述四分之一波片，用于对透过光的偏振态旋转45°；

8、所述45°旋光片，用于对透过光的偏振态旋转45°；

9、所述二分之一波片，用于对透过光的偏振态旋转90°；

10、所述第二偏振分光棱镜内部设有与沿光路方向倾斜设置的第二偏振分光膜，第二偏振分光棱镜的下端面设有全反射膜，第二偏振分光棱镜用于合并偏振态相互垂直的发射激光或回返信号光；

11、所述扫描振镜用于扫描输出发射光束。

12、进一步的，所述第一偏振分光棱镜由两个直角棱镜组成，两个直角棱镜的斜面相贴合固定，所述第一偏振分光膜设于两直角棱镜的贴合面上。

13、进一步的，所述第二偏振分光棱镜由一直角棱镜和一平行四边形棱镜组成，直角棱镜与平行四边形棱镜的斜面相贴合固定，所述第二偏振分光膜设于直角棱镜与平行四边形棱镜的贴合面上，所述全反射膜设于平行四边形棱镜的下端面。

14、进一步的，所述四分之一波片和二分之一波片均由双折射晶体材质成型。

15、进一步的，所述45°旋光片为法拉第旋转片。

16、本实用新型采用以上技术方案，具有以下有益技术效果：

17、1、用偏振分光棱镜，发射光能无损透过，激光发射效率高；

18、2、被目标物粗糙表面反射的退偏光，经过第二偏振分光棱镜后分解为偏振态垂直的两个分量p光和s光，p光经二分之一波片后转化为s光，既统一为s光后再经45°旋光片和四分之一波片后仍为s光，再经第一偏振分光棱镜被信号接收模组接收，提高了接收效率。

技术特征：

1.一种同轴激光雷达收发模组，包括激光发射模组和信号接收模组，其特征在于：沿发射光路方向还依序包括第一偏振分光棱镜、四分之一波片、45°旋光片、二分之一波片、第二偏振分光棱镜、扫描振镜；

2.根据权利要求1所述的一种同轴激光雷达收发模组，其特征在于：所述第一偏振分光棱镜由两个直角棱镜组成，两个直角棱镜的斜面相贴合固定，所述第一偏振分光膜设于两直角棱镜的贴合面上。

3.根据权利要求1所述的一种同轴激光雷达收发模组，其特征在于：所述第二偏振分光棱镜由一直角棱镜和一平行四边形棱镜组成，直角棱镜与平行四边形棱镜的斜面相贴合固定，所述第二偏振分光膜设于直角棱镜与平行四边形棱镜的贴合面上，所述全反射膜设于平行四边形棱镜的下端面。

4.根据权利要求1所述的一种同轴激光雷达收发模组，其特征在于：所述四分之一波片和二分之一波片均由双折射晶体材质成型。

5.根据权利要求1所述的一种同轴激光雷达收发模组，其特征在于：所述45°旋光片为法拉第旋转片。

技术总结
本技术公开一种同轴激光雷达收发模组，其包括激光发射模组和信号接收模组，沿发射光路方向还依序包括第一偏振分光棱镜、四分之一波片、45°旋光片、二分之一波片、第二偏振分光棱镜、扫描振镜。本技术能够解决现有同轴方案中存在的发射效率和接收效率低的技术问题。

技术研发人员：张华平,杨建阳,丁广雷,张哨峰
受保护的技术使用者：福建海创光电技术股份有限公司
技术研发日：20230118
技术公布日：2024/1/12