一种相干激光测距芯片及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种相干激光测距芯片及其系统，该芯片包括：基底以及制备在基底上的光源调制单元、收发单元、混频转换单元和波导，光源调制单元、收发单元和混频转换单元之间通过波导连接；光源调制单元用于输出调制后的信号光和参考光，信号光经过收发单元后照射在目标物体上形成反射信号光；混频转换单元用于接收参考光和反射信号光，将参考光和反射信号光进行转换探测后得到测距信号。本发明专利技术采用基底，在基底上制备形成光源调制单元、收发单元以及混频转换单元完成目标物体测距信号的获取，同时采用基底上形成的波导实现光信号在各个单元之间的传输。由此，可以采用芯片实现测距信号的获取，实现了相干测距的小型化和芯片化。

【技术实现步骤摘要】
一种相干激光测距芯片及其系统
本专利技术涉及激光雷达
，具体涉及一种相干激光测距芯片及其系统。
技术介绍
激光测距技术目前在自动驾驶、虚拟/增强现实以及光通信等领域内有着广泛且不可替代的应用，其通过发射特定波长和方向的激光照射被测目标，并对返回信号进行测量来完成对被测目标的距离的探测。目前，相干检测方法作为一种抗干扰比较强的方案，在激光测距系统中的应用越来越多，根据对激光调制方法的不同，比较常见的相干测距方案有：调频连续波(frequencymodulatedcontinuouswave,FMCW)和啁啾调幅(chirpedamplitudemodulation,CAM)等。然而，在现有的激光测距技术中，采用的激光测距系统通常体积较为庞大。这在很大程度上制约了激光雷达的集成化发展。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种相干激光测距芯片及其系统，以解决现有的激光雷达探测系统难以集成化发展的技术问题。本专利技术实施例第一方面提供一种相干激光测距芯片，该相干激光测距芯片包括：基底以及制备在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相干激光测距芯片，其特征在于，包括：基底以及制备在基底上的光源调制单元、至少一个收发单元、至少一个混频转换单元和波导，/n所述光源调制单元、收发单元和混频转换单元之间通过所述波导连接；/n所述光源调制单元用于输出调制后的信号光和参考光，所述信号光经过所述收发单元后照射在至少一个目标物体上形成反射信号光；/n所述混频转换单元用于接收所述参考光和经过所述收发单元传输的反射信号光，将所述参考光和反射信号光进行转换探测后得到测距信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种相干激光测距芯片，其特征在于，包括：基底以及制备在基底上的光源调制单元、至少一个收发单元、至少一个混频转换单元和波导，
所述光源调制单元、收发单元和混频转换单元之间通过所述波导连接；
所述光源调制单元用于输出调制后的信号光和参考光，所述信号光经过所述收发单元后照射在至少一个目标物体上形成反射信号光；
所述混频转换单元用于接收所述参考光和经过所述收发单元传输的反射信号光，将所述参考光和反射信号光进行转换探测后得到测距信号。


2.根据权利要求1所述的相干激光测距芯片，其特征在于，还包括：光波导放大器，所述收发单元包括：片上准直结构和收发结构，
所述光波导放大器将所述光源调制单元输出的信号光进行放大后输入至所述片上准直结构；
所述片上准直结构将所述光波导放大器放大的信号光进行准直；
所述收发结构将准直后的信号光照射在目标物体上形成反射信号光，所述收发结构接收所述反射信号光，将所述反射信号光通过波导输入至所述混频转换单元。


3.根据权利要求2所述的相干激光测距芯片，其特征在于，所述片上准直结构包括：片上扩束结构和衍射结构，
所述片上扩束结构包括绝热倒锥形波导、平板波导凹面反射镜、基于波导层厚度渐变的平板波导透镜、基于微纳结构的折射率渐变平板波导透镜、级联分束器以及星形耦合器中的任意一种；
所述衍射结构包括波导衍射光栅阵列或平板波导光栅。


4.根据权利要求2所述的相干激光测距芯片，其特征在于，
所述收发结构包括：发射结构和接收结构，所述发射结构和/或接收结构包括倒锥结构或平板波导结构，所述发射结构将准直后的信号光照射在目标物体上形成反射信号光，所述接收结构接收所述反射信号光，将所述反射信号光通过波导输入至所述混频转换单元；
或，所述收发结构包括倒锥结构或平板波导结构，所述倒锥结构或平板波导结构用于发射准直后的信号光并接收反射信号光，所述收发结构将准直后的信号光照射在目标物体上形成反射信号光，所述收发结构接收所述反射信号光，将所述反射信号光通过波导输入至所述混频转换单元。


5.根据权利要求2所述的相干激光测距芯片，其特征在于，还包括：
耦合器，所述耦合器设置在所述光波导放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬伟，田成才，
申请(专利权)人：国科光芯海宁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33