一种基于光学相位阵列的激光雷达收发天线及测距方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种基于光学相位阵列的激光雷达收发天线及测距方法
本专利技术涉及高性价比的电控扫描式固态激光雷达，尤其涉及一种基于光学相位阵列的激光雷达收发天线及测距方法。
技术介绍
激光雷达（LIDAR）技术，早在20世纪70年代就开始应用，刚开始主要用于舰船入港时避障及防碰撞。到了八十年代，随着光电二极管、CCD、CMOS等光学器件慢慢成熟，激光雷达开始用于航天飞机回收卫星时精确定位。驱动技术发展的动力往往是战争的压力。在海湾战争中，激光雷达已经普遍用于直升机在舰船甲板上升降控制和直升机夜间飞行引导。美国休斯公司、Schwatz公司、Sparate公司、洛雷尔系统公司、法国汤姆逊公司等纷纷研制出激光雷达成像系统，用于战场侦查、低空飞行控制、主动激光制导等领域。随着半导体光电器件的进一步发展，元器件成本慢慢降低，而且性能不断提升，从而为激光雷达技术进入民用领域打下了基础。激光雷达慢慢地被应用于机器视觉、汽车辅助驾驶、电子游戏、医疗健康、休闲娱乐、智能家居等领域。激光雷达技术的核心是激光测距，但是发展到今天，激光雷达这一概念已经远远超出了“测距”这一范畴。现代雷达技术，概括而言就...
【技术保护点】
一种基于光学相位阵列的激光雷达收发天线，其特征在于，包括基于单点收发器的测距模块、信号处理模块、中央控制器和激光驱动模块，所述激光驱动模块和信号处理模块均与所述中央控制器连接；所述测距模块包括单点发射单元和用于接收被探测物反射的光信号的单点接收单元，所述单点发射单元包括产生光信号的发射器和用于调整发射光信号的光学相位的发射光学相位阵列芯片，所述单点接收单元包括用于调整被探测物反射的光信号的光学相位的接收光学相位阵列芯片和用于接收发射光的光学接收器，所述发射器与所述激光驱动模块连接，激光驱动模块驱动发射器发射出光束，所述光学接收器与所述信号处理模块连接，信号处理模块处理所述光...
【技术特征摘要】
1.一种基于光学相位阵列的激光雷达收发天线，其特征在于，包括基于单点收发器的测距模块、信号处理模块、中央控制器和激光驱动模块，所述激光驱动模块和信号处理模块均与所述中央控制器连接；所述测距模块包括单点发射单元和用于接收被探测物反射的光信号的单点接收单元，所述单点发射单元包括产生光信号的发射器和用于调整发射光信号的光学相位的发射光学相位阵列芯片，所述单点接收单元包括用于调整被探测物反射的光信号的光学相位的接收光学相位阵列芯片和用于接收发射光的光学接收器，所述发射器与所述激光驱动模块连接，激光驱动模块驱动发射器发射出光束，所述光学接收器与所述信号处理模块连接，信号处理模块处理所述光学接收器发送的光信号计算并探测物的距离；所述发射光学相位阵列芯片和接收光学相位阵列芯片均与所述中央控制器连接，所述发射光学相位阵列芯片控制发射光的发射方向，所述接收光学相位阵列芯片控制接收光的发射方向。2.根据权利要求1所述的基于光学相位阵列的激光雷达收发天线，其特征在于，所述发射光学相位阵列芯片和接收光学相位阵列芯片均为共振型结构的芯片，均包括具有光学扫描单元的信号输入单元、光学天线、电控调相单元、馈电网络和耦合单元，所述信号输入单元接收光信号，并产生一个控制信号通过所述馈电网络发送到所述电控调相单元，所述电控调相单元调整光信号的光学相位，所述耦合单元耦合相位的控制信号并输出到所述光学天线上；所述发射光学相位阵列芯片的光学相位阵列有源区域面积大于4平方毫米，所述接收光学相位阵列芯片的光学相位阵列有源区域面积大于25平方毫米。3.根据权利要求1所述的基于光学相位阵列的激光雷达收发天线，其特征在于，所述单点发射单元还包括用于将发射光束准直的发射光准直透镜，所述发射光准直透镜为单透镜设计或者多透镜组设计；所述发射器发射光束的快轴和慢轴分别经过所述发射光准直透镜进行准直，将发散的出射光准直成近似平行光,垂直耦合到所述光学相位阵列芯片中，由所述发射光学相位阵列芯片调整光的出射方向。4.根据权利要求1所述的基于光学相位阵列的激光雷达收发天线，其特征在于，所述单点接收单元还包括由单透镜或者多透镜组设计组合的接收光学透镜，直径范围为5毫米-40毫米,获得较大的通光孔径通过反射的光信号，将被探测物反射的光信号聚焦到光学接收器中。5.一种基于光学相位阵列的激光雷达收发天线的测距...
【专利技术属性】
技术研发人员：张忠祥，杨丁宁，吴康达，杨洪强，
申请(专利权)人：深圳力策科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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