激光雷达系统技术方案

本发明专利技术提供一种激光雷达系统，包括：提供激光信号的光源生成模块；集成于硅光芯片上的光路转换模块，以生成并发送激光发射信号，和将接收返回的激光回波信号转换为拍频电流；信号处理模块对拍频电流进行处理以得到探测物的雷达探测信息；控制模块对光源生成模块、光路转换模块和信号处理模块供电并控制。通过将体积最大、耗费成本较高的光路转换模块集成于硅光芯片上，使得有效减小了激光雷达系统的体积，并能够在一定程度上降低制造成本；同时，由于光路转换模块集成于硅光芯片上后，各个器件的精度较高，且不易受到磨损，因此能够有效提高激光雷达系统的可靠性，解决了现有激光雷达系统体积大、成本高且可靠性较低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光雷达，特别涉及一种激光雷达系统。

技术介绍

1、激光波束具有高方向性、强相干性以及单色性好的特点，使得激光雷达能够实现远距离的高分辨率探测，因此激光雷达被广泛应用于军事、遥感、智能驾驶等场景中。

2、现有的激光雷达一般通过主动式扫描激光波束，即通过不同空间位置的反射信号来构建环境3d点云。为了实现对激光波束的主动扫描，现有的激光雷达一般基于机械转动式或半固态式(例如转镜、振镜)进行激光雷达扫描，这种方案不仅使得激光雷达系统体积大、尺寸大、制造维护成本高，而且由于机械部件的精度及磨损等因素导致激光雷达系统的可靠性较低。

3、此外，由于现有的激光雷达发射的信号一般为线偏振光，当发射信号(线偏振光)经过目标物体的反射、散射后，回波信号将包含两个正交偏振光，而只有与本振光具有相同偏振的回波信号才能在混频后产生有效输出，因此，当前大部分激光雷达系统只接收一个偏振的回波信号信息或者只对一个偏振的回波信号进行处理，使得相干接收信号幅值较低，从而限制了激光雷达系统的最大探测距离。

技术实现思路<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光雷达系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述光源生成模块包括激光器和光放大器；所述激光器用于提供波长调节范围大于100nm的激光光束；所述光放大器用于对所述激光器发射的激光光束能量进行放大，以提供激光信号。

3.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述光路转换模块包括耦合单元、分光单元、校准单元、信号收发单元和合束探测单元；所述耦合单元用于接收所述激光信号，并对所述激光信号进行耦合；所述分光单元用于将耦合后的激光信号分为至少三路，其中一路输入至所述校准单元，其余部分作为本振光输入至所述合束探测单元，剩余...

【技术特征摘要】

1.一种激光雷达系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述光源生成模块包括激光器和光放大器；所述激光器用于提供波长调节范围大于100nm的激光光束；所述光放大器用于对所述激光器发射的激光光束能量进行放大，以提供激光信号。

3.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述光路转换模块包括耦合单元、分光单元、校准单元、信号收发单元和合束探测单元；所述耦合单元用于接收所述激光信号，并对所述激光信号进行耦合；所述分光单元用于将耦合后的激光信号分为至少三路，其中一路输入至所述校准单元，其余部分作为本振光输入至所述合束探测单元，剩余部分输入至所述信号收发单元；所述校准单元用于校准所述激光信号的调频非线性；所述信号收发单元用于发送激光发射信号，以及接收返回的激光回波信号；所述合束探测单元用于对所述本振光和所述激光回波信号进行处理，以得到拍频电流。

4.根据权利要求3所述的激光雷达系统，其特征在于，所述分光单元包括一级分光器、二级分光器和三级分光器；所述一级分光器与所述耦合单元光路连接，以将耦合后的激光信号分为两路；所述二级分光器与所述一级分光器光路连接，以将所述一级分光器分出的一路激光子信号分为两路，其中一路直接与所述校准单元光路连接，另一路通过光波导延时线与所述校准单元光路连接；所述三级分光器与所述一级分光器光路连接，以将所述一级分光器分出的另一路激光子信号分为两路，其中一路作为本振光输入至所述合束探测单元，另一路输入至所述信号收发单元。

5.根据权利要求4所述的激光雷达系统，其特征在于，所述三级分光器包括多个层级连接的子分光器，每一所述子分光器将从上一层级接收的光信号分为两路，其中一路作为本振光输入至所述合束探测单元，另一路输入至所述信号收发单元。

6.根据权利要求3所述的激光雷达系统，其特征在于，所述信号收发单元包括自准直发射模组和接收模组；所述自准直发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：周广柱，朱瑞，丁越峰，张轲，
申请(专利权)人：赛丽科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：