用于芯片级激光雷达中的无源对准的曲面镜结构的异质集成制造技术

一种芯片级相干激光雷达系统包括：光子芯片，包括光源、用于提供输出信号的发射波束耦合器以及用于基于目标对输出信号的反射来接收接收信号的接收波束耦合器。系统还包括：发射波束转向设备，用于将输出信号发射出系统；以及接收波束转向设备，用于获得进入系统的接收信号。发射波束曲面镜将来自发射波束耦合器的输出信号反射到发射波束转向设备。接收波束曲面镜将来自接收波束转向设备的接收信号反射到接收波束耦合器。发射波束曲面镜和接收波束曲面镜形成在与光子芯片异质集成的基板中。

Heterogeneous Integration of Surface Mirror Structures for Passive Alignment in Chip-Level Lidar

A chip-level coherent lidar system includes a photonic chip, including a light source, a transmitting beam coupler for providing an output signal, and a receiving beam coupler for receiving a received signal based on the reflection of the target to the output signal. The system also includes a beam steering device for transmitting the output signal out of the system and a receiving beam steering device for obtaining the received signal entering the system. The surface mirror of the transmitting beam reflects the output signal from the transmitting beam coupler to the transmitting beam steering device. The receiving beam surface mirror reflects the received signal from the receiving beam steering device to the receiving beam coupler. The transmitting and receiving beam curved mirrors are formed in the heterogeneous integrated substrate of the photonic chip.

【技术实现步骤摘要】
用于芯片级激光雷达中的无源对准的曲面镜结构的异质集成
本专利技术涉及用于芯片级激光雷达中的无源对准的曲面镜结构的异质集成。
技术介绍
车辆(例如，汽车、卡车、建筑设备、农场设备、自动化工厂设备)越来越多地配备有提供信息以增强或自动化车辆操作的传感器。示例性传感器包括无线电检测和测距(雷达)系统、照相机、麦克风以及光检测和测距(激光雷达)系统。示例性激光雷达系统是相干激光雷达系统，其发射调频连续波(FMCW)信号并依赖于发射信号与由目标对发射信号的反射散射产生的返回信号之间的光学相干性以执行目标的检测。在诸如车辆应用之类的应用中，可能需要减小各种传感器和系统的尺寸，可以使用芯片级激光雷达。在芯片级激光雷达系统中，诸如光源和光电检测器的组件可以制造在集成电路上，称为光子芯片。为了有效地操作激光雷达系统，用于准直光并充当光子芯片上的光发射和接收元件之间的中间元件的镜子，和最终发射光并接收反射的扫描元件(即波束转向设备)必须与光子芯片上的元件和扫描元件均适当地对准。因此，期望提供用于芯片级激光雷达中的无源对准的曲面镜结构的异质集成。
技术实现思路
在一个示例性实施例中，一种芯片级相干激光雷达系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片级相干激光雷达系统，包括：光子芯片，包括光源、配置为提供输出信号的发射波束耦合器、以及配置为基于目标对所述输出信号的反射来接收接收信号的接收波束耦合器；发送波束转向设备，配置为将所述输出信号发射出所述系统；接收波束转向设备，配置为获得进入所述系统的所述接收信号；发射波束曲面镜，配置为将来自所述发射波束耦合器的所述输出信号反射到所述发射波束转向设备；以及接收波束曲面镜，配置为将来自所述接收波束转向设备的所述接收信号反射到所述接收波束耦合器，其中所述发射波束曲面镜和所述接收波束曲面镜形成在与所述光子芯片异质集成的基板中。

【技术特征摘要】
2017.07.12 US 62/531414;2018.06.26 US 16/0187301.一种芯片级相干激光雷达系统，包括：光子芯片，包括光源、配置为提供输出信号的发射波束耦合器、以及配置为基于目标对所述输出信号的反射来接收接收信号的接收波束耦合器；发送波束转向设备，配置为将所述输出信号发射出所述系统；接收波束转向设备，配置为获得进入所述系统的所述接收信号；发射波束曲面镜，配置为将来自所述发射波束耦合器的所述输出信号反射到所述发射波束转向设备；以及接收波束曲面镜，配置为将来自所述接收波束转向设备的所述接收信号反射到所述接收波束耦合器，其中所述发射波束曲面镜和所述接收波束曲面镜形成在与所述光子芯片异质集成的基板中。2.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中所述光子芯片包括对准标记，所述对准标记配置为便于所述光子芯片与所述基板的无源对准，所述基板包括所述发射波束曲面镜和所述接收波束曲面镜。3.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中所述光子芯片形成在封装基板上，所述发射波束转向设备和所述接收波束转向设备也形成在所述封装基板上，并且所述发射波束转向设备和所述接收波束转向设备形成为与所述封装基板上的所述光子芯片不平行。4.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中所述发射波束曲面镜和所述接收波束曲面镜之间的中心到中心距离与所述光子芯片上的所述发射波束耦合器和所述接收波束耦合器之间的距离相同，使用光刻技术形成具有一曲率的所述发射波束曲面镜，所述发射波束曲面镜配置为准直来自所述发射波束耦合器的所述输出信号，使用光刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·萨亚赫，O·叶菲莫夫，P·帕特森，R·萨基西安，J·H·莎夫纳，B·黄，D·哈蒙，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US