[發明專利]一種固態激光雷達系統

有效

• 申請號: 201911030147.4
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110596679B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 張明時;王玉冰;秦莉;王立軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/88
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 潘穎

1.一種固態激光雷達系統，其特征在于，包括：

產生激光光束的激光器；

接收所述激光光束且輸出掃描光束的光學相控陣芯片，其中，所述掃描光束包括探測光束及本振光束；

用于控制所述光學相控陣芯片輸出預設相位的探測光束及本振光束、且控制所述光學相控陣芯片輸出預設掃描方向的探測光束的驅動器件；

接收回波光束及所述本振光束并混頻為探測模擬信號的混頻器，其中，所述回波光束為所述探測光束探測待測目標后的回波信號；

用于將所述探測模擬信號轉換為探測模擬電信號的光電探測器；

用于將所述探測模擬電信號轉換為探測數字信號的模數轉換器；

以及，用于對所述探測數字信號進行鑒頻而獲取與所述待測目標之間距離數據的鑒頻器件；

所述預設相位為其中，a和b均為常數，t為時間；

以及，所述鑒頻器件根據公式：

I＝I_T+I_R+A_TA_R cos(2atτ+ω_Phτ-aτ²+bτ)

對所述探測數字信號進行鑒頻而獲取飛行時間τ，且根據所述飛行時間τ得到與所述待測目標之間距離數據，其中，I為所述鑒頻器件根據所述探測數字信號鑒頻得到的光強，I_T為所述本振光束的光強，I_R為所述回波光束的光強，A_T為所述本振光束的振幅，A_R為所述回波光束的振幅，ω_Ph為所述本振光束的光頻，飛行時間τ為所述探測光束和所述回波光束的時間間隔。

2.根據權利要求1所述的固態激光雷達系統，其特征在于，所述光學相控陣芯片為基于單晶硅的光學相控陣芯片。

3.根據權利要求1所述的固態激光雷達系統，其特征在于，所述光學相控陣芯片通過控制所述激光光束在其波導中傳輸的光程實現相位的調節。

4.根據權利要求1所述的固態激光雷達系統，其特征在于，所述光學相控陣芯片通過熱光效應或電光效應實現所述激光光束的相位調節。

5.根據權利要求1所述的固態激光雷達系統，其特征在于，所述驅動器件包括乘法器和直流偏轉電路，其中，所述乘法器用于控制所述光學相控陣芯片輸出的探測光束及本振光束為預設相位；

以及，所述直流偏轉電路控制所述光學相控陣芯片輸出的探測光束為預設掃描方向。

6.根據權利要求5所述的固態激光雷達系統，其特征在于，所述乘法器和所述直流偏轉電路各自輸出信號分別對所述光學相控陣芯片進行控制。

7.根據權利要求5所述的固態激光雷達系統，其特征在于，所述乘法器和所述直流偏轉電路各自輸出信號合并后對所述光學相控陣芯片進行控制。