一种阵列式相干测距芯片及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种阵列式相干测距芯片及其系统，该芯片包括：调制光源单元、片上发射单元以及接收阵列，调制光源单元用于产生调制光束，并将调制光束分为信号光和参考光输出；片上发射单元用于将信号光以预设发散角照射到目标物体上反射形成多角度信号光；接收阵列用于接收参考光和所述多角度信号光，并将参考光和每个角度的信号光分别进行转换探测后得到多个测距信号。通过实施本发明专利技术，采用芯片的方式实现激光测距，结构紧凑，可靠性高，降低了测距的成本；同时采用参考信号和反射信号进行相干测量的方式，选择恰当的参考功率可实现信号幅度控制，扩大测距范围，具有抗环境光干扰的作用；通过同时接收多角度反射光，可以使得多像素数据并行处理。

【技术实现步骤摘要】
一种阵列式相干测距芯片及其系统
本专利技术涉及激光雷达
，具体涉及一种阵列式相干测距芯片及其系统。
技术介绍
激光雷达(Laserdetectionandranging,LiDAR)是一种远程传感技术，其在自动驾驶，虚拟/增强现实，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。目前激光雷达测距原理主要包括两种，第一种是飞行时间法，通过探测发射和接收到的光脉冲的时间延时确定物体的距离，但是这种方法的缺点是测距距离较短，且只能实现单点测量且抗干扰能力很弱；第二种是相干探测，根据对激光调制方法的不同，比较常见的方案有：调频连续波(frequencymodulatedcontinuouswave,FMCW)和啁啾调幅(chirpedamplitudemodulated,CAM)等。该方法的优点是具有强的抗环境干扰的能力且对光源功率的要求并不高。现有技术中，为了使激光雷达系统有大的视场角和小的发散角，需要对输出的信号光进行适当的处理，处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阵列式相干测距芯片，其特征在于，包括：调制光源单元、片上发射单元以及接收阵列，/n所述调制光源单元用于产生调制光束，并将所述调制光束分为信号光和参考光输出；/n所述片上发射单元用于将所述信号光以预设发散角照射到目标物体上反射形成多角度信号光；/n所述接收阵列用于接收所述参考光和所述多角度信号光，并将所述参考光和每个角度的信号光分别进行转换探测后得到多个测距信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种阵列式相干测距芯片，其特征在于，包括：调制光源单元、片上发射单元以及接收阵列，
所述调制光源单元用于产生调制光束，并将所述调制光束分为信号光和参考光输出；
所述片上发射单元用于将所述信号光以预设发散角照射到目标物体上反射形成多角度信号光；
所述接收阵列用于接收所述参考光和所述多角度信号光，并将所述参考光和每个角度的信号光分别进行转换探测后得到多个测距信号。


2.根据权利要求1所述的阵列式相干测距芯片，其特征在于，所述接收阵列包括：多个接收单元，每个接收单元包括衍射结构、光组合组件和探测器，
所述衍射结构接收相应角度的反射光，将相应角度的反射光引导到所述光组合组件的输入端；
所述光组合组件接收经过分束后的参考光和相应角度的反射光，将所述参考光和相应角度的反射光组合成复合信号，并将所述复合信号分离为第一检测信号和第二检测信号；
所述探测器接收所述第一检测信号和所述第二检测信号，将所述第一检测信号和所述第二检测信号转换为电信号，并将电信号的差值输出得到所述测距信号。


3.根据权利要求2所述的阵列式相干测距芯片，其特征在于，
所述衍射结构包括一维或二维衍射光学元件；
所述光组合组件包括衍射光学元件，衍射光栅、超表面、Y分支、多模干涉耦合器、定向耦合器、星形耦合器或偏振分束器中的任意一种；
所述探测器包括雪崩光电二极管、光电倍增管或PIN二极管中的任意一种。


4.根据权利要求1所述的阵列式相干测距芯片，其特征在于，所述调制光源单元包括：调制单元和分束单元，
所述调制单元包括光源和信号发生器，所述光源的调制方式为外调制或内调制，当基于外调制原理时，所述调制单元还包括强度调制器；当基于内调制原理时，所述调制单元不包括强度调制器；
所述分束单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬伟，田成才，李文玲，
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