[發(fā)明專利]一種無源納米天線陣列接收器及三維成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010461270.8
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111521993B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張忠祥
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳力策科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/89
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 趙磊

1.一種無源納米天線陣列接收器，其特征在于，包括接收透鏡、接收端無源納米天線陣列、聚焦透鏡組件以及光接收器；

所述接收透鏡用于接收入射光，并將所述入射光聚焦至所述接收端無源納米天線陣列；

所述無源納米天線陣列用于對所述接收透鏡輸出的光束進(jìn)行角度偏轉(zhuǎn)處理，并將角度偏轉(zhuǎn)處理后生成的出射光發(fā)送至所述聚焦透鏡組件，其中，所述出射光的光軸與所述無源納米天線陣列垂直；所述接收端無源納米天線陣列包括多個子天線陣列，多個所述子天線陣列的偏轉(zhuǎn)方向互不相同；所述子天線陣列包括多個依序排列的納米天線元件，其中，多個所述納米天線元件的尺寸以漸變梯度相位分布，以實現(xiàn)對光束的偏轉(zhuǎn)控制；相鄰所述納米天線元件之間的間隔距離小于所述入射光的波長；

所述聚焦透鏡組件用于將所述無源納米天線陣列輸出的出射光聚焦至所述光接收器；

所述光接收器用于將接收的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。

2.如權(quán)利要求1所述的無源納米天線陣列接收器，其特征在于，所述納米天線元件的材料為金屬材料、半導(dǎo)體材料以及介質(zhì)材料中的至少一項。

3.如權(quán)利要求1所述的無源納米天線陣列接收器，其特征在于，所述納米天線元件的形狀為圓柱、方塊、十字、圓孔、方孔、十字孔、V形、環(huán)形線狀中的至少一種。

4.如權(quán)利要求1所述的無源納米天線陣列接收器，其特征在于，所述子天線陣列的偏轉(zhuǎn)角度與所述納米天線元件之間的關(guān)系為：

θ=arctan（D/f）；

其中，θ為偏轉(zhuǎn)角，D為所述子天線陣列與所述出射光的光軸之間的距離，f為所述接收透鏡的焦距。

5.如權(quán)利要求1所述的無源納米天線陣列接收器，其特征在于，所述光接收器為單點光接收器或者多點光接收器。

6.一種三維成像系統(tǒng)，其特征在于，所述三維成像系統(tǒng)包括：

激光發(fā)射單元，用于發(fā)射激光信號，其中，所述激光信號經(jīng)目標(biāo)物體反射后生成激光反射信號；

如權(quán)利要求1-5任一項所述的無源納米天線陣列接收器，用于接收激光反射信號，并將所述激光反射信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電信號；

信號處理單元，用于接收所述電信號，并基于所述電信號生成目標(biāo)距離信息；

中央控制器，用于向所述激光發(fā)射單元發(fā)送掃描信號，以控制所述激光信號的發(fā)射角度，并根據(jù)所述掃描信號和所述目標(biāo)距離信息生成所述目標(biāo)物體的三維坐標(biāo)。

7.如權(quán)利要求6所述的三維成像系統(tǒng)，其特征在于，所述激光發(fā)射單元包括：

激光驅(qū)動單元，用于生成激光驅(qū)動信號；

激光器，與所述激光驅(qū)動單元連接，用于根據(jù)所述激光驅(qū)動信號生成激光信號；

發(fā)射準(zhǔn)直透鏡，用于對所述激光信號進(jìn)行準(zhǔn)直處理；

發(fā)射端光束掃描器，與所述中央控制器連接，用于接收所述掃描信號，并根據(jù)所述掃描信號調(diào)整激光信號的發(fā)射角度。

8.如權(quán)利要求7所述的三維成像系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射端光束掃描器為機(jī)械式掃描器、微機(jī)電系統(tǒng)MEMS掃描鏡、光學(xué)相位陣列固態(tài)掃描器、空間光調(diào)制器中的任意一項。