[發(fā)明專利]LIDAR輸出信號的導引中的相位控制

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980052183.2
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN112673274A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 馮大增;B·J·拉夫;M·阿斯加里
• 申請（專利權(quán)）人: 硅光芯片技術(shù)公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G02B26/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉茜璐;呂傳奇

芯片包括位于基底上的多個導引波導。每個導引波導被配置成載送輸出信號。導引波導各自終止于刻面處。刻面被布置成使得輸出信號通過刻面離開芯片并且組合以形成LIDAR輸出信號。芯片還包括位于導引波導的至少部分上的相位調(diào)諧器。電子裝置操作相位調(diào)諧器以調(diào)諧相鄰導引波導上的輸出信號之間的相位差。電子裝置調(diào)諧相位差以便調(diào)諧LIDAR輸出信號遠離芯片行進的方向。

相關(guān)申請

本申請要求在2018年6月5日提交的標題為“Optical Sensor Chip”的美國臨時專利申請序列號62/680,787和在2018年6月12日提交的標題為“Optical Sensor Chip的美國臨時專利申請序列號62/683,958的權(quán)益，其每一個都以其整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學器件。特別地，本發(fā)明涉及LIDAR芯片。

背景技術(shù)

存在針對可以經(jīng)濟地部署在諸如ADAS（高級駕駛員輔助系統(tǒng)）和AR（增強現(xiàn)實）之類的應用中的3D感測系統(tǒng)的日益增長的商業(yè)需求。LIDAR（光檢測和測距）傳感器被用于通過利用可以被對象反射的一個或多個LIDAR輸出信號照射視場中的不同采樣區(qū)并且測量返回到LIDAR系統(tǒng)的所得LIDAR輸入信號來構(gòu)造視場的3D圖像。

LIDAR系統(tǒng)通常將LIDAR輸出信號導引（steer）到視場中的不同采樣區(qū)。針對由LIDAR輸出信號照射的不同采樣區(qū)生成LIDAR數(shù)據(jù)（LIDAR系統(tǒng)與對象之間的距離和/或徑向速度）。使用各種不同的機構(gòu)來在不同采樣區(qū)之間導引LIDAR輸出信號。這些機構(gòu)中的一些依賴于控制隨后被組合以構(gòu)成LIDAR輸出信號的不同光信號之間的相位差的能力。

LIDAR系統(tǒng)可以構(gòu)造在使用諸如絕緣體上硅平臺之類的LIDAR芯片上。然而，LIDAR芯片中的波導可能具有不合期望高水平的光損耗和相位噪聲，并且在它們可以傳輸?shù)墓夤β实牧糠矫媸芟蕖ｊP(guān)于這些參數(shù)的限制導致其中使用相位差來導引LIDAR輸出信號的機構(gòu)的性能降級。因此，需要一種用于導引LIDAR輸出信號的改進機構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

LIDAR芯片包括一個或多個脊波導，所述脊波導具有遠離光傳輸（light-transmitting）介質(zhì)的板狀區(qū)延伸的光傳輸介質(zhì)的脊。脊的寬度大于1μm且小于4μm，高度大于1μm且小于4μm。板狀區(qū)的厚度大于0.0μm且小于3μm。在一些實例中，芯片是絕緣體上硅芯片。

LIDAR芯片的另一實施例包括實用波導，所述實用波導將出射LIDAR信號引導到該出射LIDAR信號從芯片離開所通過的刻面（facet）。該芯片還包括從實用波導移除出射LIDAR信號的部分的控制分支。控制分支包括接收光信號的控制光傳感器，該光信號包括來自出射LIDAR信號的被移除部分的光。該芯片還包括從實用波導移除出射LIDAR信號的第二部分的數(shù)據(jù)分支。數(shù)據(jù)分支包括光組合組件，其將包括來自出射LIDAR信號的第二部分的光的參考光信號與包括從位于芯片外的對象反射的光的比較光信號進行組合。

芯片的另一實施例包括終止于刻面的實用波導，出射LIDAR信號通過所述刻面從芯片離開。實用波導還被配置成通過刻面接收LIDAR輸入光信號。LIDAR輸入光信號包括來自出射LIDAR信號的光。芯片還包括數(shù)據(jù)分支，該數(shù)據(jù)分支包括被配置成接收光信號的光傳感器，該光信號包括來自LIDAR輸入光信號的光。

芯片的另一實施例包括終止于刻面的實用波導，出射LIDAR信號的至少部分通過所述刻面從LIDAR芯片離開。該芯片還包括光衰減器，該光衰減器被配置成衰減實用波導上的出射LIDAR信號的強度。

芯片的另一實施例包括接收包括來自LIDAR輸入光信號的光的比較光信號的波導。LIDAR輸入光信號包括由位于芯片外的對象反射的光。該芯片還包括光衰減器，該光衰減器被配置成衰減波導上的比較光信號的強度。