接收系統(tǒng)、包括其的激光雷達(dá)、以及回波接收處理的方法與相關(guān)技術(shù)

本技術(shù)涉及一種可用于激光雷達(dá)的接收系統(tǒng)，包括：接收透鏡，配置成可接收障礙物反射的光束并進(jìn)行匯聚；探測器陣列，所述探測器陣列設(shè)置在所述接收透鏡的下游，包括多個(gè)探測器，所述探測器配置成可將入射到其上的光信號轉(zhuǎn)換成電信號；和液晶快門陣列，所述液晶快門陣列設(shè)置在所述接收透鏡與所述探測器陣列之間，并且包括多個(gè)可獨(dú)立控制的液晶快門，其中當(dāng)所述液晶快門開啟時(shí)，允許來自接收透鏡并入射到所述開啟的液晶快門上的光束通過，并照射到所述探測器陣列的一個(gè)或多個(gè)探測器上。權(quán)利要求書1.一種可用于激光雷達(dá)的接收系統(tǒng)，包括：接收透鏡，配置成可接收障礙物反射的光束并進(jìn)行匯聚；探測器陣列，所述探測器陣列設(shè)置在所述接收透鏡的下游，包括多個(gè)探測器，所述探測器配置成可將入射到其上的光信號轉(zhuǎn)換成電信號；和液晶快門陣列，所述液晶快門陣列設(shè)置在所述接收透鏡與所述探測器陣列之間，并且包括多個(gè)可獨(dú)立控制的液晶快門，其中當(dāng)所述液晶快門開啟時(shí)，允許來自接收透鏡并入射到所述開啟的液晶快門上的光束通過，并照射到所述探測器陣列的一個(gè)或多個(gè)探測器上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收系統(tǒng)，其中所述探測器包括SiPM、APD、SPAD中的一個(gè)或多個(gè)，所述探測器與所述液晶快門是一一對應(yīng)關(guān)系，所述液晶快門為常閉快門。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收系統(tǒng)，還包括控制單元，所述控制單元根據(jù)預(yù)設(shè)順序控制所述液晶快門陣列中的多個(gè)液晶快門依次開啟和閉合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接收系統(tǒng)，所述預(yù)設(shè)順序?qū)?yīng)于所述激光雷達(dá)的發(fā)射系統(tǒng)的多個(gè)激光器的發(fā)射順序。5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的接收系統(tǒng)，還包括溫度控制單元，所述溫度控制單元配置成可監(jiān)測和控制所述液晶快門陣列的溫度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接收系統(tǒng)，其中所述溫度控制單元配置成可將所述液晶快門陣列的溫度控制在所述液晶快門陣列的液晶材料的清晰溫度以下約20度。7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的接收系統(tǒng)，其中所述液晶快門陣列包括藍(lán)相液晶。8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的接收系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述液晶快門陣列的光路上游的沃夫斯頓棱鏡和1/2波片，其中所述沃夫斯頓棱鏡配置成將入射光分成第一偏振態(tài)的第一光束和第二偏振態(tài)的第二光束，第一光束經(jīng)所述1/2波片后被調(diào)制為第二偏振態(tài)后，第一光束與第二光束共同入射到所述液晶快門陣列上。9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的接收系統(tǒng)，還包括匯聚透鏡，所述匯聚透鏡設(shè)置在所述1/2波片與所述液晶快門陣列之間，所述第二光束以及經(jīng)過所述1/2波片后的第一光束被所述匯聚透鏡匯聚到所述液晶快門陣列上。10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的接收系統(tǒng)，其中所述探測器陣列與所述液晶快門陣列集成在一起。11.一種激光雷達(dá)，包括如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的接收系統(tǒng)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的激光雷達(dá)，還包括發(fā)射系統(tǒng)，所述發(fā)射系統(tǒng)包括多個(gè)激光器，所述激光器與所述接收系統(tǒng)的探測器陣列中的探測器一一對應(yīng)，并且其中一個(gè)激光器的發(fā)射將觸發(fā)所述接收系統(tǒng)的液晶快門陣列中的一個(gè)或多個(gè)液晶快門開啟，以使得反射的光束照射到與所述一個(gè)激光器對應(yīng)的一個(gè)探測器上。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光雷達(dá)，還包括：掃描器與控制器，其中：所述掃描器，設(shè)置于所述發(fā)射系統(tǒng)的光路下游以及所述接收透鏡的光路上游，配置成將所述發(fā)射系統(tǒng)所發(fā)射的光束反射至三維空間，以及配置成接收并反射經(jīng)三維空間中待測目標(biāo)反射后的回波光束至所述接收透鏡；所述控制器，配置成根據(jù)所述掃描器的運(yùn)動(dòng)速度預(yù)測所述回波光束入射至所述探測器的位置，并控制與預(yù)測得到的探測器位置對應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)液晶快門開啟。14.一種利用如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的接收系統(tǒng)進(jìn)行回波接收處理的方法，包括：以預(yù)設(shè)模式控制所述液晶快門陣列中的每一個(gè)液晶快門在“開”和“關(guān)”狀態(tài)之間切換；接收并放大所述探測器產(chǎn)生的電信號；根據(jù)所述放大的電信號，產(chǎn)生激光雷達(dá)的點(diǎn)云。技術(shù)說明書接收系統(tǒng)、包括其的激光雷達(dá)、以及回波接收處理的方法技術(shù)領(lǐng)域本技術(shù)大致涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可用于激光雷達(dá)的接收系統(tǒng)、包括該接收系統(tǒng)的激光雷達(dá)以及利用該接收系統(tǒng)進(jìn)行回波接收處理的方法。背景技術(shù)激光雷達(dá)LiDAR是激光主動(dòng)探測傳感器設(shè)備的一種統(tǒng)稱，其工作原理大致如下：激光雷達(dá)的發(fā)射器發(fā)射出一束激光，激光光束遇到物體后，經(jīng)過漫反射，返回至激光接收器，雷達(dá)模塊根據(jù)發(fā)送和接收信號的時(shí)間間隔乘以光速，再除以2，即可計(jì)算出發(fā)射器與物體的距離。根據(jù)激光線束的多少，通常有例如單線激光雷達(dá)、4線激光雷達(dá)、8/16/32/64線激光雷達(dá)等。一個(gè)或多個(gè)激光束在豎直方向沿著不同的角度發(fā)射，經(jīng)水平方向掃描，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)區(qū)域三維輪廓的探測。多個(gè)測量通道(線)相當(dāng)于多個(gè)傾角的掃描平面，因此垂直視場內(nèi)激光線束越多，其豎直方向的角分辨率就越高，激光點(diǎn)云的密度就越大。Lidar系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測遠(yuǎn)性能，最重要的便是提高信噪比，在很多系統(tǒng)中，如采用大接收面APD探測器或SiPM等單光子探測器時(shí)，環(huán)境光引起的散粒噪聲成為了系統(tǒng)中主要噪聲來源，因此控制環(huán)境光變得尤為重要。在系統(tǒng)參數(shù)確定的情況下，減小環(huán)境光主要通過減小探測器選通的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)。目前比較常見的方法主要有兩類，一類是采用探測器陣列或者可尋址的探測器，但當(dāng)所需的探測器的探測面較大時(shí)本身就很昂貴或非常復(fù)雜；另一類是利用空間光調(diào)制(SLM)技術(shù)通過對接收光信號做選擇性偏轉(zhuǎn)，比如采用數(shù)字微鏡陣列DMD，光柵光閥(GLV)以及液晶相控陣列等。這里面光柵光閥的速度最高，預(yù)計(jì)最快能夠達(dá)到百ns量級，但由于采用衍射光線偏轉(zhuǎn)原理，在大偏轉(zhuǎn)角下光效率會很低；采用DMD預(yù)計(jì)速度可以在幾十us量級但有效偏轉(zhuǎn)口徑一般在10mm左右；常規(guī)的液晶相控陣列響應(yīng)速度一般在ms量級，因此速度較慢，同時(shí)也存在偏轉(zhuǎn)角大時(shí)光效率下降的問題。此外，目前這些主要的方法基本都基于反射式偏轉(zhuǎn)，由于接收光線的口徑以及發(fā)散角等因素，采用反射式偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)各部分空間布局會比較復(fù)雜。一種透射式的、光效率很高的對接收單元具有高速選通能力的技術(shù)會是十分有益的。背景技術(shù)部分的內(nèi)容僅僅是技術(shù)人所知曉的技術(shù)，并不當(dāng)然代表本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)。技術(shù)內(nèi)容有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺陷，本技術(shù)提供一種可用于激光雷達(dá)的接收系統(tǒng)，包括：接收透鏡，配置成可接收障礙物反射的光束并進(jìn)行匯聚；探測器陣列，所述探測器陣列設(shè)置在所述接收透鏡的下游，包括多個(gè)探測器，所述探測器配置成可將入射到其上的光信號轉(zhuǎn)換成電信號；和液晶快門陣列，所述液晶快門陣列設(shè)置在所述接收透鏡與所述探測器陣列之間，并且包括多個(gè)可獨(dú)立控制的液晶快門，其中當(dāng)所述液晶快門開啟時(shí)，允許來自接收透鏡并入射到所述開啟的液晶快門上的光束通過，并照射到所述探測器陣列的一個(gè)或多個(gè)探測器上。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，所述探測器包括SiPM、APD、SPAD中的一個(gè)或多個(gè)，所述探測器與所述液晶快門是一一對應(yīng)關(guān)系，所述液晶快門為常閉快門。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，所述接收系統(tǒng)還包括控制單元，所述控制單元根據(jù)預(yù)設(shè)順序控制所述液晶快門陣列中的多個(gè)液晶快門依次開啟和閉合。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，所述預(yù)設(shè)順序?qū)?yīng)于所述激光雷達(dá)的發(fā)射系統(tǒng)的多個(gè)激光器的發(fā)射順序。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，所述的接收系統(tǒng)還包括溫度控制單元，所述溫度控制單元配置成可監(jiān)測和控制所述液晶快門陣列的溫度。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，所述溫度控制單元配置成可將所述液晶快門陣列的溫度控制在所述液晶快門陣列的液晶材料的清晰溫度以下約20度。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，所述液晶快門陣列包括藍(lán)相液晶。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，所述的接收系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述液晶快門陣列的光路上游的沃夫斯頓棱鏡和1/2波片，其中所述沃夫斯頓棱鏡配置成將入射光分成第一偏振態(tài)的第一光束和第二偏振態(tài)的第二光束，第一光束經(jīng)所述1/2波片后被調(diào)制為第二偏振態(tài)后，第一光束與第二光束共同入射到所述液晶快門陣列上。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，所述的接收系統(tǒng)還包括匯聚透鏡，所述匯聚透鏡設(shè)置在所述1/2波片與所述液晶快門陣列之間，所述第二光束以及經(jīng)過所述1/2波片后的第一光束被所述匯聚透鏡匯聚到所述液晶快門陣列上。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，所述探測器陣列與所述液晶快門陣列集成在一起。本技術(shù)還涉及一種激光雷達(dá)，包括如上所述的接收系統(tǒng)。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，所述的激光雷達(dá)還包括發(fā)射系統(tǒng)，所述發(fā)射系統(tǒng)包括多個(gè)激光器，所述激光器與所述接收系統(tǒng)的探測器陣列中的探測器一一對應(yīng)，并且其中一個(gè)激光器的發(fā)射將觸發(fā)所述接收系統(tǒng)的液晶快門陣列中的一個(gè)或多個(gè)液晶快門開啟，以使得反射的光束照射到與所述一個(gè)激光器對應(yīng)的一個(gè)探測器上。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，所述的激光雷達(dá)還包括掃描器與控制器，所述掃描器，設(shè)置于所述發(fā)射系統(tǒng)的光路下游以及所述接收透鏡的光路上游，配置成將所述發(fā)射系統(tǒng)所發(fā)射的光束反射至三維空間，以及配置成接收并反射經(jīng)三維空間中待測目標(biāo)反射后的回波光束至所述接收透鏡；所述控制器，配置成根據(jù)所述掃描器的運(yùn)動(dòng)速度預(yù)測所述回波光束入射至所述探測器的位置，并控制與預(yù)測得到的探測器位置對應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)液晶快門開啟。本技術(shù)還涉及一種利用如上所述的接收系統(tǒng)進(jìn)行回波接收處理的方法，包括：以預(yù)設(shè)模式控制所述液晶快門陣列中的每一個(gè)液晶快門在“開”和“關(guān)”狀態(tài)之間切換；接收并放大所述探測器產(chǎn)生的電信號；根據(jù)所述放大的電信號，產(chǎn)生激光雷達(dá)的點(diǎn)云。附圖說明構(gòu)成本技術(shù)的一部分的附圖用來提供對本技術(shù)的進(jìn)一步理解，本技術(shù)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本技術(shù)，并不構(gòu)成對本技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1示出了根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的接收系統(tǒng)；圖2示出了從正面觀察的液晶開關(guān)陣列和探測器陣列；圖3示出了根據(jù)本技術(shù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的溫度控制方案的框圖；圖4示出了消除或者減輕由于液晶的偏振選擇性造成的能量損失的技術(shù)方案；圖5示出了根據(jù)本技術(shù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的旁軸激光雷達(dá)方案示意圖；圖6示出了根據(jù)本技術(shù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的同軸激光雷達(dá)方案示意圖；圖7示出了靜態(tài)光斑與漂移時(shí)光斑對應(yīng)的液晶開關(guān)陣列和探測器陣列；圖8示出了根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的接收系統(tǒng)進(jìn)行回波接收處理的方法。具體實(shí)施方式在下文中，僅簡單地描述了某些示例性實(shí)施例。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識到的那樣，在不脫離本技術(shù)的精神或范圍的情況下，可通過各種不同方式修改所描述的實(shí)施例。因此，附圖和描述被認(rèn)為本質(zhì)上是示例性的而非限制性的。在本技術(shù)的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"堅(jiān)直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"、"順時(shí)針"、"逆時(shí)針"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本技術(shù)和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本技術(shù)的限制。此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)所述特征。在本技術(shù)的描述中，"多個(gè)"的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。在本技術(shù)的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接:可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或可以相互通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本技術(shù)中的具體含義。在本技術(shù)中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。下文的公開提供了許多不同的實(shí)施方式或例子用來實(shí)現(xiàn)本技術(shù)的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本技術(shù)的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本技術(shù)。此外，本技術(shù)可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或參考字母，這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施方式和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本技術(shù)提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的應(yīng)用和/或其他材料的使用。以下結(jié)合附圖對本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本技術(shù)，并不用于限定本技術(shù)。圖1示出了根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的接收系統(tǒng)10，例如可在激光雷達(dá)中用于接收來自外部障礙物的反射光束(或稱雷達(dá)回波)。下面參考圖1詳細(xì)描述。如圖1所示，接收系統(tǒng)10主要包括接收透鏡11、探測器陣列12、以及液晶快門陣列13。其中，接收透鏡11用于接收入射的光束，例如來自障礙物反射的光束，并進(jìn)行匯聚或者其他方式的調(diào)制，使其入射到探測器陣列13上。探測器陣列13設(shè)置在接收透鏡11的光路的下游，包括多個(gè)探測器，如圖1所示，包括n個(gè)探測器13-1、13-2、…、13-n。當(dāng)有光線入射到探測器上時(shí)，被照射的探測器可將入射到其上的光信號轉(zhuǎn)換成電信號。所述探測器例如可以是SiPM、APD、SPAD。其光電轉(zhuǎn)換的機(jī)理此處不再贅述。所述n個(gè)探測器可以成一維陣列排列，也可以成二維陣列排列，或稱三維陣列排列，這些都在本技術(shù)的范圍內(nèi)。本技術(shù)也可以使用單個(gè)大面積的探測器，而不是具有獨(dú)立通道的陣列，也能夠正常工作，解決本技術(shù)的技術(shù)問題。液晶快門陣列12設(shè)置在所述接收透鏡11與所述探測器陣列13之間，例如覆蓋在所述探測器陣列13上。液晶快門陣列12包括多個(gè)可獨(dú)立控制的液晶快門，圖1中示出了其包括m個(gè)可獨(dú)立控制的液晶快門12-1、12-2、…、12-m。本技術(shù)中，液晶快門起到開關(guān)或光闌的作用，即當(dāng)液晶快門開啟時(shí)，允許來自接收透鏡并入射到所述開啟的液晶快門上的光束通過，并照射到所述探測器陣列的一個(gè)或多個(gè)探測器上。液晶快門可以是常閉的快門，即在通常狀態(tài)下處于閉合狀態(tài)，不允許入射到其上的光束通過。因此，環(huán)境光被極大地阻止而不能入射到探測器陣列13上，降低了探測器產(chǎn)生的電信號中的噪聲，能夠顯著提高激光雷達(dá)的探測距離。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述探測器的數(shù)目n與所述液晶快門的數(shù)目m相等，二者是一一對應(yīng)的關(guān)系。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，如圖1所示，所述接收系統(tǒng)10還包括控制單元14。所述控制單元14耦接到所述液晶快門陣列12，從而可以獨(dú)立地控制每一個(gè)液晶快門12-1、12-2、…、12-m的開啟或者閉合。所述控制單元14內(nèi)部例如可以內(nèi)置有預(yù)設(shè)的順序邏輯，用于按照該順序來依次控制所述液晶快門陣列中的多個(gè)液晶快門開啟和閉合。圖1中，深色的液晶快門(標(biāo)識為“ON”)代表處于開啟狀態(tài)的液晶快門；淺色的液晶快門(標(biāo)識為“OFF”)代表處于閉合狀態(tài)的液晶快門。當(dāng)用于激光雷達(dá)中時(shí)，激光雷達(dá)的發(fā)射端包括多個(gè)激光器。例如對于機(jī)械雷達(dá)來說，激光器的數(shù)目也就是激光雷達(dá)的線數(shù)，對于64線激光雷達(dá)，具有64個(gè)激光器，用于按照一定的順序發(fā)射出激光束，經(jīng)過反射以及一定的調(diào)制，從激光雷達(dá)中出射探測光束。激光雷達(dá)的接收系統(tǒng)10的探測器陣列13中同樣可包括相同數(shù)量的探測器，即n等于激光雷達(dá)的線數(shù)，每一個(gè)探測器對應(yīng)于發(fā)射端的一個(gè)激光器。在此情況下，控制單元14可以按照發(fā)射端的激光器的發(fā)射順序，來控制所述液晶快門陣列12中的液晶快門的開啟和閉合，從而使得一個(gè)激光器發(fā)射出的探測光束，在經(jīng)過激光雷達(dá)外部障礙物的漫反射后，與該激光器對應(yīng)的液晶快門被開啟，從而返回的雷達(dá)回波能夠穿過開啟的液晶快門，照射到與該激光器相對應(yīng)的一個(gè)探測器上。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，相比于激光雷達(dá)的激光器的發(fā)射，液晶快門陣列12中的液晶快門開啟可以具有一定的滯后，并且液晶快門的相應(yīng)時(shí)間跟飛行時(shí)間相關(guān)。例如如果考慮300米的目標(biāo)探測距離，即點(diǎn)云中相鄰點(diǎn)的最小時(shí)間間隔等于飛行時(shí)間約為2us，考慮到可以容許接收端尋址有一定滯后容差，比較理想的液晶快門響應(yīng)時(shí)間需要在10us左右。圖2示出了從正面觀察的所述液晶快門陣列12與探測器陣列13，二者在正面視角上重合在一起。如圖2所示，大部分液晶開關(guān)處于關(guān)閉OFF狀態(tài)，而只有激光光斑所照射區(qū)域的液晶開關(guān)處于ON狀態(tài)，允許激光通過，照射到下層的探測器陣列上。在激光雷達(dá)中，一般接收光斑的位置和大小是可預(yù)知的(如前面所提及，多線激光雷達(dá)的發(fā)射與接收彼此有明確的對應(yīng)關(guān)系，例如，一般多線激光雷達(dá)的發(fā)射端的激光器會按照豎直方向從上往下排列，接收端的探測器也按照豎直方向從上往下排列，最上端的激光器則會對應(yīng)最上端的探測器)，因此可以通過動(dòng)態(tài)控制液晶開關(guān)陣列中的液晶開關(guān)，從而讓液晶快門僅僅打開光斑所在的位置，從而最大限度隔離環(huán)境光；即使探測器陣列不具有尋址功，也能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)尋址的效果。圖2中示出了激光光斑的位置覆蓋了多個(gè)探測器并且開啟多個(gè)液晶開關(guān)，本技術(shù)不限于此，也可以僅開啟其中一個(gè)液晶開關(guān)，例如光斑中心位置對應(yīng)的液晶開關(guān)。另外，液晶的性能與其溫度相關(guān)。例如在液晶的清晰溫度以下時(shí)，溫度越高液晶的響應(yīng)速度越大，最高可以達(dá)到30-50ns左右的響應(yīng)速度。為了保證液晶快門工作在較高的響應(yīng)速度下，可以將液晶快門設(shè)定在一個(gè)較高的恒定工作溫度下，但液晶快門的工作不限于恒定的溫度。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，接收系統(tǒng)10還包括溫度控制單元，所述溫度控制單元例如包括溫度傳感器和散熱裝置，其中，溫度傳感器可監(jiān)測所述液晶快門陣列12的溫度。當(dāng)液晶溫度過低時(shí)，開關(guān)響應(yīng)速度下降；當(dāng)液晶溫度過高時(shí)，光的透過率下降。因此當(dāng)液晶的溫度超出一定范圍時(shí)，可能降低接收系統(tǒng)10的信號接收和處理的速度以及靈敏度。本技術(shù)的實(shí)施例中，可以檢測液晶快門陣列12的溫度，并且當(dāng)液晶快門陣列12的溫度超過一定閾值時(shí)，散熱裝置啟動(dòng)，用于降低液晶快門陣列12的溫度。優(yōu)選的，所述溫度控制單元配置成可將所述液晶快門陣列的溫度控制在所述液晶快門陣列的液晶材料的清晰溫度以下約20度，以保證所述液晶快門陣列12的較高的開關(guān)速度。圖3示出了根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的溫度控制方案的框圖。如圖所示，其中采用了半導(dǎo)體制冷器TEC來進(jìn)行溫度控制。其中通過上述的溫度傳感器獲得液晶快門陣列12的溫度，將該溫度進(jìn)行反饋，與目標(biāo)溫度進(jìn)行求差，將差值輸入到PID控制器中，PID控制器與半導(dǎo)體制冷器耦接，以控制半導(dǎo)體制冷器TEC的工作，從而維持液晶快門陣列12處于一定的溫度或者溫度范圍內(nèi)。半導(dǎo)體制冷器TEC即能夠加熱也能夠散熱，通過控制半導(dǎo)體制冷器TEC來確保被控對象工作在目標(biāo)溫度下。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)替換實(shí)施例，也可以用電熱絲來進(jìn)行加熱，那么半導(dǎo)體制冷器TEC則僅僅在液晶快門陣列的溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)才開始工作。激光雷達(dá)中出射激光一般為偏振光，但是在激光雷達(dá)所接收的反射光束通常是沒有偏振性的，根據(jù)反射物的不同存在不同程度的退偏；由于絕大部分液晶陣列都具有偏振選擇性，因此在經(jīng)過液晶快門陣列后，最嚴(yán)苛情況下(也即是在接收光完全退偏時(shí))預(yù)計(jì)會損失掉50％的接收能量，使得在探測器上檢測到的光信號減弱。針對這個(gè)問題，根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述液晶快門陣列12采用藍(lán)相液晶。由于藍(lán)相液晶沒有偏振選擇性，因此可以使得幾乎全部的入射光通過，避免或者減少光線在通過藍(lán)相液晶時(shí)的能量損失。圖4示出了一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，可用于消除或者減輕上述的能量損失的問題，其中可以將一般沒有偏振特性的接收光首先轉(zhuǎn)為偏振光,具體操作包括將一般光近似無損分解為兩路偏振光，并且通過波片改變其中一路的偏振態(tài),將偏振態(tài)相同的兩路光合并匯聚后被探測端接收。如圖4所示，接收系統(tǒng)10還包括設(shè)置在所述液晶快門陣列12的光路上游的沃夫斯頓棱鏡15和1/2波片16，其中所述沃夫斯頓棱鏡配置成將入射光分成第一偏振態(tài)的第一光束O光和第二偏振態(tài)的第二光束e光，第一光束經(jīng)所述1/2波片后被調(diào)制為第二偏振態(tài)后，第一光束與第二光束共同入射到所述液晶快門陣列上。通過這樣的方式，避免或者減輕了通過液晶快門陣列的光能量損失的問題。另外優(yōu)選的，接收系統(tǒng)10還包括匯聚透鏡17，所述匯聚透鏡17設(shè)置在所述1/2波片與所述液晶快門陣列之間，所述第二光束以及經(jīng)過所述1/2波片后的第一光束被所述匯聚透鏡匯聚到所述液晶快門陣列上。上述的沃夫斯頓棱鏡15和1/2波片16以及匯聚透鏡17例如設(shè)置在圖1的接收透鏡11與所述液晶快門陣列12，從而首先將接收透鏡11所接收的光束分為兩個(gè)偏振態(tài)的第一光束和第二光束，并且通過1/2波片，改變其中一個(gè)光束的偏振態(tài)，之后，第一光束和第二光束經(jīng)過匯聚透鏡17入射到液晶快門陣列12上，由于第一光束和第二光束的偏振態(tài)均與液晶快門陣列12偏振選擇性相符合，因此都能夠穿過液晶快門陣列12中開啟的液晶快門，照射到探測器陣列13上。匯聚透鏡17的主要目的之一是使得接收光盡量垂直于液晶快門陣列12入射，以提高光透過率。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，匯聚透鏡17的位置可以根據(jù)實(shí)際光斑以及系統(tǒng)布局確定。雖然圖4中示出了匯聚透鏡17位于1/2波片與液晶快門陣列12之間，匯聚透鏡17也可以設(shè)置在沃夫斯頓棱鏡的上游，即在光束入射到沃夫斯頓棱鏡之前就進(jìn)行初步的匯聚。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，利用微電子工藝，可以將探測器陣列13與所述液晶快門陣列12一體化集成制造，采用集成制造工藝可以減少界面層提高光效率，可見光和近紅外光波段的透過率可達(dá)90％左右。本技術(shù)還涉及一種激光雷達(dá)，包括如上所述的接收系統(tǒng)。如上所述的，激光雷達(dá)還包括發(fā)射系統(tǒng)，所述發(fā)射系統(tǒng)包括多個(gè)激光器，所述激光器與所述接收系統(tǒng)的探測器陣列中的探測器一一對應(yīng)，并且其中一個(gè)激光器的發(fā)射將觸發(fā)所述接收系統(tǒng)的液晶快門陣列中的一個(gè)或多個(gè)液晶快門開啟，以使得反射的光束照射到與所述一個(gè)激光器對應(yīng)的一個(gè)探測器上。圖5示出了根據(jù)本技術(shù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的旁軸激光雷達(dá)方案示意圖，其中，在發(fā)射端(圖5中的左側(cè))，激光雷達(dá)包括光源、發(fā)射透鏡和掃描器，其中，光源發(fā)射出的激光束經(jīng)發(fā)射透鏡后照射到掃描器上，掃描器例如是微鏡或者振鏡，在一定范圍內(nèi)來回?cái)[動(dòng)，從而將入射到其上的光束反射到不同的方向上，覆蓋一定的出射角度范圍。在接收端(圖5中的右側(cè))激光雷達(dá)包括接收透鏡、液晶快門陣列以及探測器(例如單個(gè)的APD或SiPM)。其中，接收透鏡用于匯聚來自激光雷達(dá)外部的雷達(dá)回波，經(jīng)匯聚的雷達(dá)回波入射到液晶快門陣列上，激光雷達(dá)的控制器(未示出)控制液晶快門陣列中的一個(gè)或多個(gè)液晶快門開啟，使得入射到其上的光束被允許通過，照射到探測器上，進(jìn)行光電信號的轉(zhuǎn)換。圖6示出了根據(jù)本技術(shù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的同軸激光雷達(dá)方案示意圖，其中，對于發(fā)射端(圖6中的左側(cè))，激光雷達(dá)包括光源、發(fā)射透鏡(圖6中標(biāo)的是透鏡)、掃描器以及控制器(未示出)，其中，光源發(fā)射出的激光束經(jīng)發(fā)射透鏡后照射到掃描器上，掃描器例如是微鏡或者振鏡，在一定范圍內(nèi)來回?cái)[動(dòng)，從而將入射到其上的光束反射到不同的方向上，覆蓋一定的出射角度范圍。對接收端(圖6中的左下側(cè))，激光雷達(dá)包括接收透鏡(圖6中標(biāo)的是透鏡，也即在此實(shí)施例中，發(fā)射和接收共用同一個(gè)透鏡)、液晶快門陣列以及探測器(例如單個(gè)的APD或SiPM)。掃描器還接收并反射經(jīng)三維空間中待測目標(biāo)反射后的回波光束至所述接收透鏡，進(jìn)而接收透鏡用于匯