【技术实现步骤摘要】
一种基于微环谐振器开关的焦平面开关阵列光束扫描系统
[0001]本专利技术涉及激光雷达
、
焦平面开关阵列
，具体提供一种基于微环谐振器开关的焦平面开关阵列光束扫描系统
。
技术介绍
[0002]在激光雷达系统中，光束的控制和转向装置是极为重要的组成部分
。
传统的机械式激光雷达通过旋转机械系统，如转向镜等实现光束的扫描
。
但由于其转向速度有限，体积大，价格昂贵且很容易受到振动的影响，目前，逐渐转向无移动扫描部件的固态激光雷达，较为广泛研究的是焦平面开关阵列（
focal plane switches arrays
，
FPSA
）
。
如图1所示，
FPSA
使用类似于相机的光学系统，将焦平面上每个像素映射到远场的各个方向上，通过开关阵列来打开或者关闭独立的光学天线，从而实现固态光束扫描，实现激光雷达的每一个独立像素的测距成像
。
[0003]一方面，如图2所示，利用热光效应调谐马
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于微环谐振器开关的焦平面开关阵列光束扫描系统，其特征在于：包括依次连接的激光单元
、
传输单元和成像单元；所述激光单元包括激光器和连接所述激光器的功率控制装置，所述传输单元包括波导和多个微环谐振器开关，所述波导的输入端与所述功率控制装置连接，多个所述微环谐振器开关沿所述波导的直通端方向间隔排列，所述成像单元包括发射光栅天线阵列和透镜，每个所述微环谐振器开关的输出端与所述发射光栅天线阵列的输入端连接，所述发射光栅天线阵列的输出端与所述透镜连接，其中，每个所述微环谐振器开关的周长不同，每个所述微环谐振器开关与所述波导之间的耦合间距不同；通过调节所述激光单元输出的光功率与任一个所述微环谐振器开关进行匹配，并经过所述发射光栅天线阵列和所述透镜成像以完成光束扫描
。2.
根据权利要求1所述的基于微环谐振器开关的焦平面开关阵列光束扫描系统，其特征在于：当所述微环谐振器开关处于开启状态时，光在所述微环谐振器开关中满足谐振条件，对应的谐振函数表达式如下：其中，
m
表示一个正整数，表示第
m
阶谐振波长，表示微环谐振器开关的有效折射率，
L
表示微环谐振器开关的周长；当非线性效应发生时，是波长和功率的函数，通过固定所述激光器的输出光的波长和控制所述输出光的功率以实现在不同大小的微环谐振器开关中谐振
。3.
根据权利要求2所述的基于微环谐振器开关的焦平面开关阵列光束扫描系统，其特征在于：当调节所述激光单元输出的光功率与多个微环谐振器开关中的第一微环谐振器开关匹配时，光从所述第一微环谐振器开关的输出端输出并经过所述发射光栅天线阵列和所述透镜成像
。4.
根据权利要求3所述的基于微环谐振器开关的焦平面开关阵列光束扫描系统，其特征在于：当改变所述激光器的输出功率时，使得所述第一微环谐振器开关处于关闭状态...
【专利技术属性】
技术研发人员：王玉冰，杨昌锦，梁磊，秦莉，王立军，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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