The invention discloses an electro-optic phased array lidar based on lithium niobate film. The input end of a 1*N beam splitter is connected with an external light source, and the output end is connected with an optical waveguide array and an optical transmitter array, and an integrated electronic control system is installed on the optical waveguide array. The 1*N beam splitter receives the input laser and divides the input laser into multiple channels into the optical waveguide array. The integrated electronic control system acts on the optical waveguide array to phase modulate the multiple optical waveguides. Optical waveguide arrays transmit light beams and output multiple beams from light emitter arrays. The invention combines the electro-optic effect of lithium niobate material, changes the phase difference between waveguide modes to realize the control of the angle of the emitted light, and utilizes the high-speed response characteristics of electro-optic modulation to realize the high-speed scanning of the emitted light beam, which has the advantages of convenient design, easy expansion and compact structure.
【技术实现步骤摘要】
一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达
本专利技术涉及一种相控阵激光雷达,更具体的涉及一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达。
技术介绍
激光雷达采用移动的激光束对探测目标进行扫描采样以获取探测目标的位置、速度等特征量,光学相控阵可以在不移动部件的情况下实现自由空间光束操纵,这使得光学相控阵成为设计激光雷达的理想选择。随着硅基光子集成技术的飞速发展,芯片级硅基光波导相控阵激光雷达已被广泛研究,由于硅并不是一种高效的电光材料,目前的硅基光波导相控阵激光雷达一般采用热光相位调制以实现发射光束的偏转,响应速度较低,无法实现激光雷达的超高速扫描。近年来发展并已投入商用的LNOI(绝缘体上铌酸锂,即铌酸锂薄膜)平台,其工艺与SOI(绝缘体上硅)平台上的硅光子集成工艺完美兼容,同样可实现低能耗、小尺寸、低成本的集成光子器件。而铌酸锂材料的电光效应又为在该平台上实现电光调制器件提供了可能。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达,从而实现电光调制下的高速扫描,具有重要的应用价值。本专利技术采用的技术方案是:本专利技术的电光相控阵激光雷达,包括发射端和接收端,所述的发射端包括1×N光分束器、光波导阵列、集成电控系统和光发射器阵列;1×N光分束器的输入端与外部光源相连,输出端经光波导阵列和光发射器阵列连接后输出,光波导阵列上设有集成电控系统;所述1×N光分束器接收输入激光并将输入激光分成多路进入光波导阵列,1×N光分束器对激光进行功率均分,集成电控系统作用于光波导阵列对其中的多路光波导进行相位调制,光波导阵列完成光 ...
【技术保护点】
1.一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达,包括发射端和接收端,其特征在于:所述的发射端包括1×N光分束器(1)、光波导阵列(2)、集成电控系统(3)和光发射器阵列(4);1×N光分束器(1)的输入端与外部光源相连,输出端经光波导阵列(2)和光发射器阵列(4)连接后输出,光波导阵列(2)上设有集成电控系统(3);所述1×N光分束器(1)接收输入激光并将输入激光分成多路进入光波导阵列(2),集成电控系统(3)作用于光波导阵列(2)对其中的多路光波导进行相位调制,光波导阵列(2)完成光束的传输从光发射器阵列(4)发射输出多路光束。
【技术特征摘要】
1.一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达,包括发射端和接收端,其特征在于:所述的发射端包括1×N光分束器(1)、光波导阵列(2)、集成电控系统(3)和光发射器阵列(4);1×N光分束器(1)的输入端与外部光源相连,输出端经光波导阵列(2)和光发射器阵列(4)连接后输出,光波导阵列(2)上设有集成电控系统(3);所述1×N光分束器(1)接收输入激光并将输入激光分成多路进入光波导阵列(2),集成电控系统(3)作用于光波导阵列(2)对其中的多路光波导进行相位调制,光波导阵列(2)完成光束的传输从光发射器阵列(4)发射输出多路光束。2.根据权利要求1所述的一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达,其特征在于:所述的光波导阵列(2)包含连接在1×N光分束器(1)输出端的多根波导,每根波导上均设有一段用于调整相位的区域,区域上设置片上集成的集成电控系统(4),结合铌酸锂材料的电光效应以实现不同波导模式间的相位调整,进而改变出射光束角度,并且实现高速扫描。3.根据权利要求1或2所述的一种基于铌酸锂薄膜的电光相控阵激光雷达,其特征在于:所述的光波导阵列(2)主要由宽间距波导阵列(2a)、弯曲波导阵列(2b)和密集波导阵列(2c)组成,宽间距光波导阵列(2a)的一端连接到1×N光分束器(1)的输出端,宽间距波导阵列(2a)的另一端通过弯曲波导阵列(...
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